4403041615

"EH =^r>°

Parametr T nazwany został temperaturą lub TEMPERATURĄ TERMODYNAMICZNĄ.

Istnieje bezpośredni związek pomiędzy entropią a "nieuporządkowaniem" układu, tak że często mówi się, że entropia jest miarą owego nieuporządkowania. Widać to dobrze na przykładzie z kartami, w którym stan początkowy, najbardziej uporządkowany, charakteryzował się najmniejszą entropią (ii = 1 i S = 0). Wzrost nieuporządkowania można rozumieć jako zmniejszenie liczby ograniczeń narzucanych na dostępne mikrostany. Oczywiste jest że jego konsekw encją będzie w zrost ich liczby i wzrost entropii.

Wzór S = kln/ż znajduje się wypisany na grobie Boltzmanna. Jakby chciano przez to powiedzieć, że w sporze Boltzmanna z ówczesnym światem naukowym, racja jest po jego stronie (33). Teraz, po z górą 100 latach, my również nie mamy co do tego wątpliwości.

40.    Wprowadzenie entropii umożliwia sformułowanie prawa, stwierdzającego kierunek procesów zachodzący ch w przyrodzie.

W układzie spełniającym warunek U,V,N - consl możliwy jest tylko taki proces, któremu towarzyszy wzrost entropii. W stanie równowagi, entropia osiąga maksimum.

To twierdzenie nosi nazwę ZASADY WZROSTU ENTROPII.

41.    Trzeba określić jeszcze wartość liczbową stałej Boltzmanna oraz relacje pomiędzy temperaturą termodynamiczną i entropią a parametrami makroskopowymi. Okazuje się. że porównując związki parametrów makroskopowych wynikających z I Zasady z wnioskami sformułowanymi na gruncie termodynamiki statystycznej, można udowodnić następujące, niezmiernie ważne relacje

(a)    TdS = dQ_od„

(b)    równoważność temperatury termodynamicznej i empirycznej, jeśli zdefiniuje się stalą Boltzmanna jako k = R/N_A (co oczywiście natychmiast czynimy).

42.    Związek pomiędzy różniczką zupełną entropii a różniczkowym ciepłem w przemianie odwracalnej sugeruje pytanie o analogiczny' związek dla ciepła w przemianie nieodwracalnej. Ponieważ U jest funkcją stanu, jej przyrost różniczkowy' nie zależy' od rodzaju procesu - będzie taki sam dla przemiany odwracalnej i nieodwracalnej, czyli

dU = dw_1Khv + dQ_odw = dw + dQ

Ponieważ dw > dw_1K|_W dQ < dQ,_Kllv = TdS

Tak więc w' ogólnym przypadku będzie

43. Zdefiniowaliśmy pojęcie entropii posługując się ujęciem cząsteczkowym. W termodynamice klasycznej ta droga jest oczywiście zamknięta i entropię z jej właściwościami definiuje się poprzez II ZASADĘ TERMODYNAMIKI. Jest ona rów noważna Zasadzie Wzrostu Entropii. Oto jej najczęściej przyjmowana forma

Postuluje się istnienie funkcji stanu, zw anej entropią (S), która ma następujące właściwości:

1.    Jest funkcją ekstensywną.

2.    Jej różniczka zupełna wyraża się wzorem

3. Dla każdej dowolnej przemiany w przy rodzie zachodzi związek

Właściwości entropii oraz II Zasada zostały odgadnięte kilkadziesiąt lat przed wyprowadzeniem sformułowania statystycznego. Podstawą były rozważania na temat silników cieplnych. (R. Clausius. 1850).