Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
38
Elementytermodynamikichemicznej
odwracalnymjestkażdyprocesquasi-statyczny,wktórymukładzmieniaswój
stanpoprzeznieskończonyciągstanówrównowagi,różniącychsięmiędzysobą
bardzonieznacznie(np.quasi-statycznareakcjachemiczna,wktórejkażdo-
razowoosiągniętystanrównowagijestzaburzanywskutekwprowadzeniado
układugraniczniemałychilościsubstratów).
Proces,wktórymparametrystanuzmieniająswewartościodx
1
,x
2
,x
3
,…,
dox!
1
,x!
2
,x!
3
,…,nazywasięprocesemodwracalnym,jeżeliistniejeproces
odwrotny,wwynikuktóregoparametryukładuprzyjmujązpowrotemwartości
x
1
,x
2
,x
3
,…,przyczymprocesodwrotnyspełnianastępującewarunki:
1)układprzechodzipodczasniegopoprzeztesamestanypośrednie,co
wprocesiepierwotnym,leczwodwrotnejkolejności;
2)układwymieniawtrakcietegoprocesuzotoczeniemilościmasy,ciepła
ipracyróżniącesięjedynieznakiemodwymienionychwprocesiepierwotnym.
Proces,któryniespełniachociażbyjednegoztychwarunków,nazywasię
procesemnieodwracalnym.Procesaminieodwracalnymisąnp.:rozprężanie
gazudopróżni(przypowtórnymsprężeniutrzebazużyćwięcejpracyniżsięjej
uzyskujewprocesierozprężania),przepływmasymiędzydwomaobszarami,
wktórychstężeniasąróżne(dyfuzja),wreszciekażdareakcjachemiczna.
Procesyspontaniczne(nieodwracalne)sątotakieprocesy,któreprzebiegają
wprzyrodziesamorzutnie.Naprzykładwodóritlenłącząsięwprocesiesamo-
rzutnym,tworzącwodę,natomiastwodanieulegasamorzutnemurozkładowido
wodoruitlenu.Rozkładtenmożnajednakspowodować,przepuszczającprzez
wodęprądelektryczny,lecztrzebawtymprzypadkuwykonaćpracęnaukładzie,
abytaniesamorzutnareakcjaprzebiegła.
1i4i2i
Pojęcieentropii
Abynadaćdrugiejzasadzietermodynamikipostaćzależnościmatematycznej,
trzebabyłowprowadzićnowąfunkcję,podobniejakwceluzapisupierwszej
zasadytermodynamikipotrzebnebyłowprowadzeniepojęciaenergiiwewnętrz-
nejukładu.UczyniłtoR.Clausiusw1852r.,definiującentropię.Wyrazten
pochodzizjęzykagreckiegoioznaczaprzemianę(transformację)ciepłanapracę.
Jestonamiarąrozproszeniamateriiienergii.
GdyukładzamkniętyotemperaturzeT,jednakowejwkażdymjegopunkcie,
wymieniazotoczeniemwprocesieodwracalnymciepłoQ
el
,wówczasentropia
tegoukładuzmieniasięowartośćdSrówną:
dS=
Q
T
el
[JlK
–1
]
(1.30)
gdzieQ
el
–elementarniemałailośćciepławymienionawprocesieodwracalnym.
