entroopia kunagi kahaneda. Seega saavad iseeneslikud protsessid isoleeritud süsteemis toimuda vaid entroopia kasvamise suunas. Protsessid, milles entroopia kahaneb, saavad toimuda vaid siis, kui süsteemiga tehakse tööd. Näiteks saab soojus iseeneslikult kanduda vaid soojemalt kehalt külmemale. Et käivitada vastupidine protsess, kus soojus kandub külmemalt kehalt soojemale, tuleb teha tööd. BOLTZMANI VALEM S=klnw S-entroopia k-konstant w-termodünaamiline tõenäosus LUDWIG EDUARD BOLTZMANN(20 veebruar 1844.aasta) Lapsepõlves andekas ja töökas Klassi parim õpilane(kooli kõrvalt õppis klaverit) 1863.aastal õppis Viini ülikoolis matemaatika ja füüsikat 1868.aastal doktorikraad 25-aastaselt matemaatilise füüsika professor Grazi ülikoolis 1873.aastalViini ülikooli matemaatikaprofessor Grazi ülikooli eksperimentaal füüsika professor ja füüsika instituudi direktor Haigestus astmasse
Kuna gaasi molekulide arv on suur, siis üldjuhul on ka mikroolekute arv suur. Makrooleku termodünaamiliseks tõenäosuseks on võetud naturaallogaritm mokroolekute arvust. Boltzmanni valem Kui oleku termodünaamilse tõenäosusega W seada vastavusse süsteemi entroopia S, siis saame seose, kus k on Boltzmanni konstant. Viimane on selles valemis võetud kordajana seepärast, et tagada entroopiale vastav mõõtühik. S = klnW Boltzmanni valem Valem annabki tunnistust entroopia statistilisest iseloomust. See näitab, et süsteemi entroopia on seda suurem, mida vähem korrastatud on süsteem. Mida enam korrastatud on mingi süsteem, seda vähem on võimalust säilitada selle süsteemi "välist ilmet", paigutades ümber süsteemi elemente. Entroopial on palju ühist informatsiooniga Entroopial on palju ühist informatsiooniga, kuigi informatsiooniteoorias võetakse
T S S=klnW. Näiteks on kuulike riputatud vedru abil vaguni a r vu' vu' x pööratav lakke, siis maa suhtes on kaks võnkumist. cos (t ) 1 2x 1
III Entroopia. Entroopia selline olekufunktsioon, mis isel. süsteemi korrapäratust. Energia kulub entroopia kasvuks: [Hsul = TS]. Tegurid: agr. olek (eriti gaasid), ainete segunemine, temperatuur. Termodünaaika II seadus isoleeritud süsteemis kulgevad protsessid entroopia kasvu suunas e. Q ei lähe iseenesest külmemalt kehalt soojemale. W termodünaamiline tôenäosus; näitab mitu erinevate mikrolekut saab saavutada samas makroolekus. Boltzmanni vôrrand [S=klnW]. IV Gibbsi energia (vabaenergia). Gibbsi energia muut näitab max. tööd, mida saab selle protsessi abil teha. Kôik iseeneslikud protsessid G vähenemise suunas, e. entroopia suureneb ja energia eraldub. [G = H - TS]. Pöörduvate reaktsioonide korral on süsteemi tasakaalu olek määratud Gibbsi energia miinimumiga. II KEEMILINE KINEETIKA JA TASAKAAL I Reaktsiooni kiiruse sôltuvus konstentratsioonist. Keemiline kineetika keem. reakts
tsükliliselt. T0 = 1- 33) Carnot´ tsükli kasutegur: T , kus T on töötava aine absoluutne temperatuur isotermilisel paisumisel ja T0 töötava aine absoluutne temperatuur isotermilisel kokkusurumisel. Carnot´ masina kasutegur on antud temperatuuride T ja T 0 korral maksimaalne. Entroopia on spontaansete protsesside suund, mida defineeritakse võrrandiga: Q S = T ;S=klnW. QC T 1- = 1- C QH TH QC QH QH QC = ; - =0 TC TH TH TC Qi T i =0 i dQ T =0 dQ dS = T 34) Entroopia. Teine seadus: kõikides protsessides entroopia kas jääb samaks või suureneb; kõikides suletud süsteemides toimuvate pöördumatute protsesside puhul entroopia kasvab
27. Selgitage mõistet termodünaamiline tõenäosus. Reaalsete protsesside kulgemine iseeneslikult ainult ühes suunas tuleneb aine molekulaarsest ehituest. Iga süsteemi olekut (energiat) on võimalik realiseerida erineva arvu mikroolekute järgi. Termodünaamiline tõenäosus W ongi mikroolekute arv, mille kaudu antud süsteemi olek on realiseeritav. 28. Leidke ja analüüsige Boltzmanni valemi abil aine entroopiamuutu. S=klnW Mikroolek eksisteerib vaid hetke, nii et reaalsed mõõtmised toimuvad tegelikult kesendatult üle paljude mikroolekute. Valemist/jutust lähtuvalt kulgevad protsessid iseeneslikult suurema tõenäosusega oleku suunas. Valemi rakendamine reaalse aine entroopia arvutamiseks on väga keeruline sageli ebatäpne. 29. Hinnake antud tingimustel ja süsteemide koostise juures, millise süsteemi entroopia on suurem. Kui meid
37. Entroopia(taandatud soojushulk – soojushulk, mis tuleb ühe ülekandetemperatuuri kraadi kohta(J/K)). dS=dQ/T, J/K –ühik, keha poolt saadud soojushulk jagatud temp. Iseenese hooleks jäetud süsteem läheb üle vähem tõenäosest olekust enam tõenäosesse olekusse. Enam tõenäone on see süsteemi olek, mille realiseerumisviiside arv on suurem. Süsteemi entroopia on võrdeline tema oleku termodünaamilise tõenäosuse logaritmiga S=αlnW, S=klnW k- Boltzmanni konstant. Entroopia kasvamine tähendab sellist protsessi süsteemis, mille tulemusena süsteem lähen üöe väiksema termodünaamilise tõenäosusega olekust suurema tõenäosusega olekusse. Vastupidine protsess ei ole suletud süsteemis võimalik. Entroopia S on termodünaamiline olekufunktsioon, mis kirjeldab energia pöördumatut hajumist soojusnähtustel. Entroopias on oluline vaid muutus. Entroopia diferentsiaalne muutus avaldub kujul dS=dq/T (J/K)