Vật lý đại cương - Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học phần 3

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

• Q trình Th nghịch: ΔS=0 (entrơpi khơng đổi)
• Q trình khơng Th ngh: ΔS>0 (entrơpi tăng)
• Trong thực tế các q trình lμ khơng thuận

nghịch: Trong hệ cơ lập các q trình nhiệt động
lực ln xảy ra theo chiều entrôpi tăng

_{Hệ cô lập thực} _{không thể 2 lần qua cùng một}
trạng thái. Quá trình chấm dứt thì S đạt cực đại
vμ hệ ở trạng thái cân bằng

∫

δ
≥

Δ

)
2
(

)
1
(

T
Q
S

³ Đây lμ biểu thức định l−ợng NL hai

NĐLH viết dới dạng hm entropi

Dấu = ứng với QT thuËn nghÞch

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

2
2
1

1
2

1

T
Q
T

Q
dS

dS

dS = + = δ + δ

• Vật nhận nhiệt (2) phải có nhiệt T₂ độ thấp
hơn: T₁>T₂

Nguyên lý tăng entrôpi t−ơng đ−ơng với
nguyên lý 2 nhiệt động lực học

* HÖ gåm 2 vËt víi T₁vμ T₂:

Q₂ -VËt 2 nhËn

Q₁=-Q₂<0 vËt 1 th¶i
VÝ dơ

2
2
1

2

T
Q
T

Q δ

+
δ

−
=

0
T

1
T

1

1
2

>
−

⇒

0
)

T
1
T

1
(

Q
dS

2
1

2 − + >

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

*Hiệu suất cực đại: Chu trình TN
ΔQ₁ nhả từ nguồn nóng → S₁

ΔQ₂ ngn l¹nh nhËn → S₂

=
Δ

+

ΔS₂ S₁

1
2
1

2
1

T
T
1

Q
'
A
Q

Q
'

A = −

Δ
=
η

⇒
Δ

−
Δ

= _max

4. ThuyÕt chÕt nhiÖt vị trơ vμ sai
lÇm cđa nã:

* Clausius coi vị trơ l hệ cô lập v áp dụng

nguyờn lý 2 cho toμn vũ trụ: Khi S tăng đến cực
đại vũ trụ ở trạng thái cân bằng-> chết

1
1

2

2 Q

T
T

Q = Δ

Δ
⇒

0
T

Q
T

Q

1
1
2

2 − Δ =

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Sai lÇm cđa Clausius:

a. á_{p dụng} _{hệ cô lập} _{trên trái đất cho toμn} _{vũ tr}
vụ hn

b. Mâu thuẫn với ĐL bảo ton biến hoá năng
lợng

c. V tr bin i khụng ngng: Sao cht, sao
mi, vùng nhiệt độ cao biến đổi entrôpi giảm.

d. Những thăng giỏng ln trong v tr

(Boltzmann)

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

c. Quá trình thuËn nghÞch bÊt kú:

∫

δ
=
Δ
2
1 T
Q
S
2
1 S
S
0
S
0

Q = ⇒ Δ = ⇒ =
δ

∫

δ =
=
Δ
⇒
=
2
1 T
Q
T

Q
S
const
T
A
dU

Q = − δ
δ

5. §é biến thiên entrôpi của khí lý tởng

1(p₁V₁T₁)->2(p₂V₂T₂)->
a. Quá tr đoạn nhiƯt:

b. Q trình đẳng nhiệt:

Nguyªn lý I:

V

dV

RT

pdV

A

μ

−

=

−

=

δ

m

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

TÝnh S cđa hƯ t¹i T:

0

S

lim

0

T→

=

=
T

0 T
Q
S

=

T

0

P

T

dT

)

T

(

c

S

7. Định lý Nernst

<i>Khi nhit tuyt i tiến tới 0, entrôpi của</i>
<i>bất cứ vật nμo cũng tiến tới 0</i>:

Trong QT đẳng áp:
Hệ quả của Định lý Nernst

ΔS=ΔS₁₂ +ΔS₂₃ +ΔS₃₄ +ΔS₄₁=0

ΔS₃₄=Q/0?
1 T₁ 2

3
4

ΔS₁₂=Q/T₁

ΔS₂₃ =ΔS₄₁=0
S

T

0

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Đ8. Các hμm thế nhiệt động

1. Định nghĩa: <i>Hμm nhiệt động lμ</i> <i>hμm trạng </i>
<i>thái, mμ</i> <i>khi trạng thái thay đổi thì vi phân của</i>
<i>nó lμ</i> <i>vi phân toμn chỉnh</i>.

'
A
Q

A
Q

dU = δ + δ = δ − δ

Lấy vi phân U có
thể tính ra các đại
l−ợng khác:

dV
)

V

U
(

dS
)

S
U
(

dU _V _S

∂
∂
+

∂
∂
=

Tõ Ng.lý I:

a. Hm nội năng U(S,V)

pdV

-TdS

dU =

U

=

U(S,

V)

NÕu S=const, V=const th× U=const.

S

V )

V
U
(

p

&

)

S
U
(

T

∂
∂
=

∂
∂
=

</div>

<!--links-->