Понятие об энтропии

В середине XIX века Клаузиус на основе второго закона термодинамики показал, что существует такая величина, которая является функцией состояния и изменение которой для обратимого изотермического процесса равно приведённой теплоте. Эта величина называется энтропией и обозначается символом S (изменение энтропии? S) .

Второй закон термодинамики постулирует, что существует важнейшее физическое свойство системы — энтропия, причем ее изменение в равновесном изотермическом процессе равно приведенной теплоте (второй постулат Клаузиуса, 1850).

(для макропроцесса).

(для элементарного процесса).

Изменение энтропии (?S) в каком-нибудь процессе зависит только от начального и конечного состояния и не зависит от пути перехода.

Наиболее просто? S определяется для обратимых изотермических процессов. Здесь изменение энтропии равно тепловому эффекту процесса, делённому на абсолютную температуру. Например, зная, что при 0 єС теплота плавления льда Q = 1436,3 кал/моль, легко определить, что возрастание энтропии при плавлении льда при этой температуре равно.

(в физико-химических работах S обычно выражается в Дж/моль•К, кал/моль•К; (последнюю размерность сокращённо часто называют энтропийной единицей, э.е.)).

Энтропия — это функция состояния, так как ее изменение удовлетворяет двум условиям:

• 1) ;
• 2) .

В общем случае при Т = const.

или.

где знак = относится к равновесному процессу, >? к неравновесному процессу. Данное неравенство Клаузиуса — аналитическое выражение второго закона термодинамики через энтропию.