Другий закон термодинаміки. Критика теорії « Теплової смерті» Всесвіту. Ентропія, вільна енергія, електрохімічний потенціал.

Другий закон термодинаміки зміна ентропії (dS) більша або дорівнює поглиненій системою елементарній приведеній теплоті (dQ/T)

Він уможливлює визначення ймовірності перебігу процесу та його напрямку.

Критика теорії «Теплової смерті» Всесвіту.

Теплова смерть Всесвіту (Т.С. В.) - це висновок про те, що всі види енергії у Всесвіті зрештою повинні перейти в енергію теплового руху, яка рівномірно розподілиться по речовині Всесвіту, після чого в ній припиняться всі макроскопічні процеси. Помилковим у цій теорії є те, що Всесвіт не є ізольованою системою.

Ентропія

S — термодинамічна величина, міра розсіювання тепла. Внаслідок ентропії частина енергії термодинамічної системи не може бути використаною для виконання роботи, оскільки пов'язана з незворотними процесами розсіяння. Вона також є мірою безладу в термодинамічній системі.

Вільна енергія

В ізотермічних умовах максимальна робота процесу відповідає різниці між внутр.. енергією U і тією частиною внутр. енергії TS, яка за цих умов не може бути перетворена у роботу зв҆язаної енергії. F=U-TS. За зміною вільної енергії можна визначити напрям самовільних процесів в ізольованих системах та їх межу:

dF=dU-TdS.

Електрохімічний потенціал — термодинамічна функція, що характеризує стан якого-небудь компоненту, що складається із заряджених частинок (електронів, іонів), у фазі даного складу. Електрохімічний потенціал може бути визначений як приріст будь-якого з термодинамічних потенціалів системи при введенні в неї однієї зарядженої частинки i-того компоненту при незмінних решти всіх змінних, від яких залежить даний потенціал. Таким чином, різниця електрохімічних потенціалів між двома точками є енергією, яка буде виділена в системі при переміщенні частинки між ними.

. де G— електрохімічна енергія Гібса, що враховує електричне поле всередині фази, nj-число молей різноманітних компонентів j в цій фазі, T— температура, p— тиск.

52. Термодинамічні потенціали. — це набір функцій стану термодинамічної системи, який характеризує її поведінку притермодинамічних процесах. У випадку внутрішньої енергії і вільної енергії, їхня зміна у самочинних процесах дорівнює виконаній системою роботі.

До термодинамічних потенціалів належить внутрішня енергія, ентальпія, вільна енергія (потенціал Гельмгольца), вільна ентальпія (потенціал Ґіббса) та інші.

Внутрішня енергія системи U – це загальний запас енергії, що складається з кінетичної енергії руху її складових частин (молекул, атомів, йонів, елементарних частинок тощо) та потенціальної енергії їх взаємодії без урахування кінетичної енергії системи в цілому та потенціальної енергії її положення.
Ентальпія Н- це енергія, якою володіє система за сталого тиску, вона чисельно дорівнює сумі внутрішньої енергії U і добутку об єму речовин на зовнішній тиск pV

Вільна енергія характеризує теплоту, поглинуту системою. Вона зумовлена тією частиною внутрішньої енергії системи, яка використовується для виконання роботи.

Енергія Гіббса (ізобарно-ізотермічний потенціал),
G=H-TS

Енергія Гельмгольца (ізохорно-ізотермічний потенціал0

F=U-TS

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: