Энтропия
Важнейшим параметром состояния вещества является энтропия (S). Изменение энтропии в обратимом термодинамическом процессе определяется уравнением, являющимся аналитическим выражением второго закона термодинамики:
d S = dQ / Т
для 1 кг вещества — d s = d q / Т, где d q — бесконечно малое количество теплоты, подводимой или отводимой в элементарном процессе при температуре Т, кДж / кг.
Первым энтропию заметил Клаузиус.
Обнаружив в природе новую, ранее не известную никому величину Клаузиус назвал ее странным и непонятным словом «энтропия», которое сам и придумал. Он так объяснил его значение«тропе» по-гречески означает «превращение». К этому корню Клаузиус добавил две буквы – «эн», так чтобы получившееся слово было бы по возможности подобно слову «энергия». Обе величины настолько близки друг другу своей физической значимостью, что известное сходство в их названиях было целесообразно.
Энтропия — это производное понятие от понятия “состояние объекта” или “фазовое пространство объекта”. Она характеризует степень вариативности микросостояния объекта. Качественно, чем выше энтропия, тем в большем числе существенно различных микросостояний может находиться объект при данном макросостоянии.
Можно дать другое определение, не такое строгое и точное, но более наглядное: ЭНТРОПИЯ — это мера обесцененной энергии, бесполезной энергии, которую нельзя использовать для получения работы, или
ТЕПЛОТА — царица мира, ЭНТРОПИЯ — её тень.
Все реальные процессы, протекающие в действительности — необратимы. Их нельзя по желанию провести в прямом и обратном направлении, не оставив никакого следа в окружающем мире. Термодинамика должна помочь исследователям заранее узнать, пойдет ли реальный процесс, не осуществляя его в действительности. Для этого и нужно понятие «энтропия».
Энтропия — это свойство системы, которое полностью определяется состоянием системы. Какими бы путями не перешла система из одного состояния в другое, изменение её энтропии будет всегда одно и то же.
Вычислить вообще энтропию системы или любого тела нельзя, как нельзя вообще определить его энергию. Вычислить можно только изменение энтропии при переходе системы из одного состояния в другое, если этот переход провести квазистатическим путём.
Специального названия для единиц, в которых измеряют энтропию, не придумано. Ее измеряют в Дж/кг×градус.
Уравнение Клаузиуса:
ΔS = S2 – S1 = ∑(Q/T) обратимый
Изменение энтропии при переходе системы из одного состояния в другое точно равно сумме приведенных теплот.
Энтропия — мера статистического беспорядка в замкнутой термодинамической системе. Чем больше порядка — тем меньше энтропия. И наоборот, чем меньше порядка — тем больше энтропия.
Все самопроизвольно протекающие процессы в замкнутой системе, приближающие систему к состоянию равновесия и сопровождающиеся ростом энтропии, направлены в сторону увеличения вероятности состояния (Больцман).
Энтропия является функцией состояния, поэтому её изменение в термодинамическом процессе определяется только начальными и конечными значениями параметров состояния.