hàm entrôpi và nguyên lý tăng entrôpi

Rudoft Clausius

HÀM ENTRÔPI.

CÁC TÍNH CHẤT CỦA HÀM
ENTRÔPI.

NGUYÊN LÝ TĂNG
ENTRÔPI.

Ý NGHĨA CỦA ENTRÔPI VÀ
NGUYÊN LÝ THỨ 2.


Hàm Entrôpi :
Xét một chu trình thuận nghịch
làm việc nhiều nguồn nhiệt từ TH
,…,TC. Ta chia chu trình đó thành
những chu trình carnot nhỏ.
Các chu trình i và i+1 có chung
đường đẳng nhiệt nhưng ngược
chiều. Do đó tổng nhiệt lượng trao
đổi bằng 0.
1
: 0
n
i
i
i
Q

hay
T
=
=
∑
Thay tổng trên bằng dấu tích
phân ta được :
0
0
Q
T
Q
T
δ
δ
=
<
∫
∫
Ñ
Ñ
Chu trình thuận nghịch
Chu trình không thuận nghịch
Chu trình thuận nghịch
làm việc với nhiều nguồn nhiệt
Các đường đẳng nhiệt
V
P
0
T

H
T
C
i
i
+
1

Xét một chu trình thuận nghịch gồm 2 quá trình thuận
nghịch :
Giả sử hệ biến đổi từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 theo 2
quá trình thuận nghịch khác nhau là 1-a-2 và 1-b-2. Vì 1-b-2
là thuận nghịch nên ta có thể cho tiến hành theo quá trình
ngược 2-b-1. Vậy có quá trình thuận nghịch 1-a-2-b-1.Ta có:
Như vậy, tích phân theo các quá trình thuận nghịch
từ trạng thái 1 đến trạng thái 2 không phụ thuộc vào quá trình
mà chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối.
P
V
0
2 quá trình thuận nghịch
P
V
0
1
a
2
b
Thể tích
Áp suất

Chu trình thuận nghịch
làm việc với nhiều nguồn nhiệt
Các đường đẳng nhiệt
1 2 1 1 2 2 1
0 0
a b a b
Q Q Q
T T T
δ δ δ
− − − − − − − −
= → + =
∫ ∫ ∫
Ñ
1 2 1 2
0
a b
Q Q
T T
δ δ
− − − −
−
→ + =
∫ ∫
1 2 1 2a b
Q Q
T T
δ δ
− − −−
→ =
∫ ∫

Q
T
δ
∫


Định nghĩa hàm Entrôpi :
Một hàm trạng thái S của hệ sao cho biến thiên của S từ 1 đến
2 có giá trị bằng một quá trình thuận nghịch nào đó :
Hàm S được gọi là hàm Entrôpi của hệ với :
Q
T
δ
∫
2
2 1
1
Q
s s s
T
δ
∆ = − =
∫
Q
dS
T
∆
=



Các tính chất của hàm Entrôpi :
S là một hàm trạng thái, nghĩa là ở mỗi trạng thái của hệ, nó có
1 giá trị xác định và không phụ thuộc quá trình của hệ từ trạng thái
này sang trạng thái khác.
Entrôpi của một hệ cân bằng có giá trị bằng tổng entrôpi thành
phần :
Entrôpi được xác định sai khác nhau một hằng số cộng :
0
Q
S S
T
δ
= +
∫
Với S
0
= const
i
dS S
=
∑
Đơn vị : J/K