Druga zasada termodynamiki - Entropia

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI Wszystkie procesy możemy podzielić na:
- samorzutne - układy zbliżają się do równowagi wewnętrznej i stanu równowagi z otoczeniem
- wymuszone - nie przebiegają samorzutnie, oddalają układ od stanu równowagi
- quasistatyczne - są to procesy pomyślane, graniczne, nie zachodzącymi w rzeczywistości; możemy je rozważać jako graniczne przypadki procesów nieodwracalnych; zachodzą nieskończenie powoli, nie są więc procesami samorzutnymi; są równocześnie procesami odwracalnymi, są bowiem przechodzeniem układu i otoczenia przez szereg stanów wzajemnej równowagi. Entropia: Zmiana entropii jest równa ilości wymienionego ciepła w odwracalnej przemianie izotermicznej do temperatury przemiany:
Druga zasada termodynamiki - z punktu widzenia świata (układ + otoczenie)
Entropia świata nie może maleć (w przemianie nieodwracalnej zawsze wzrasta). Jeżeli entropia układu maleje, to entropia otoczenia musi wzrosnąć więcej niż zmalała entropia układu i na odwrót:
dS = dS ukł. + dS otocz. ≥ 0
(znak równości dla procesu odwracalnego)
- z punktu widzenia układu
Procesy nieodwracalne zachodzące w układzie mogą tylko zwiększać entropię, nie mogą jej natomiast zmniejszać:
dS ≥ 0
(znak równości dla procesu odwracalnego) Zmiany entropii układu: Entropia układu może wzrastać, maleć lub być stała Podstawowe równanie termodynamiki: Entropia jest funkcją stanu zmiennych U i V:
Fenomenologiczne sformułowanie drugiej zasady termodynamiki : Twierdzenia Caratheodory'ego
W dowolnym sąsiedztwie dowolnego stanu układu znajdują się stany, których na drodze adiabatycznej, a tym samym adiabatycznej quasistatycznej, osiągnąć nie można.
Jeżeli w dowolnym sąsiedztwie punktu istnieją punkty, których z tego punktu osiągnąć nie można po krzywej będącej rozwiązaniem Pfaffa to wyrażenie to ma współczynnik całkujący  będący funkcją parametrów stanu, tak że  DQ = d  , gdzie  jest funkcją stanu. Entropia jako miara odwracalności i samorzutności procesów W procesie quasistatycznym całkowita zmiana entropii dla przyrody jest równa zero.
Dla układu izolowanego dS ukł. + dS otocz. 0
Gdy układ i otoczenie podlega procesowi nieodwracalnemu, to entropia układu rośnie. Procesy samorzutne zawsze dążą do uzyskania największej entropii.
Zasada wzrostu entropii przyrody
dS 0 dla procesu nieodwracalnego samorzutnego
dS = 0 gdy układ jest w stanie równowagi
dS

(…)

… zmian zachodzących w otoczeniu.
Relacje Maxwella:
Potencjał chemiczny
Potencjał chemiczny danego składnika w fazie wieloskładnikowej jest pochodną cząstkową potencjału termodynamicznego względem liczby moli tego składnika przy stałych parametrach fizycznych charakterystycznych dla potencjału termodynamicznego oraz przy stałych liczbach moli pozostałych składników niezależnych.
równanie Gibbsa
Potencjał…
... zobacz całą notatkę