28. Энтропия и её свойства. Второе начало термодинамики.

•Понятие введено Р. Клаузиусом в 1865 г. Энтропия – функция состояния, дифференциал которой равен . Для обратимых процессов , для необратимых возрастает. •Согласно второму началу термодинамики невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему. Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю.

29. Связь энтропии с вероятностью состояния. Статистическое истолкование второго начала термодинамики.

•Термодинамическая вероятность состояния системы – это число способов, которыми может быть реализовано данное состояние макроскопической системы. Согласно Больцману ; где k – постоянная Больцмана, W - термодинамическая вероятность. Из этого соотношения видно, что энтропия может рассматриваться как мера вероятности состояния термодинамической системы, энтропия является мерой неупорядоченной системы. Чем больше число микросостояний, реализующих данное макросостояние, тем больше её энтропия. •С точки зрения статистической термодинамики второе начало термодинамики можно сформулировать следующим образом: система стремится самопроизвольно перейти в состояние с максимальной термодинамической вероятностью. Статистическое толкование второго начала термодинамики придаёт энтропии конкретный физический смысл меры термодинамической вероятности состояния системы.

30. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Общая характеристика переноса. Феноменологические уравнения явлений переноса.

•В результате явлений переноса происходит пространственный перенос энергии, массы, импульса. К ним относятся теплопроводность (перенос энергии), диффузия (перенос массы) и внутреннее трение (перенос импульса). •Теплопроводность - процесс выравнивания средних кинетических энергий молекул (выравнивание температур). •Диффузия - самопроизвольное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и твёрдых тел; диффузия сводится к обмену масс частиц этих тел, возникает и продолжается, пока существует градиент плотности. •Вязкость (внутреннее трение) - обмен молекулами между слоями из-за хаотического теплового движения, в результате чего импульс слоя, движущегося быстрее, уменьшается, движущегося медленнее — увеличивается, что приводит к торможению слоя, движущегося быстрее, и ускорению слоя, движущегося медленнее.

31. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега. Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса в газах: теплопроводности, вязкого трения, диффузии. Коэффициенты переноса.

•Средняя длина свободного пробега - расстояние, проходимое молекулой в среднем без столкновений: . •Среднее число столкновений: . •Общее уравнение переноса: , где – переносимая физическая характеристика. Для диффузии , для трения , где u – скорость слоя газа. Для теплопроводности .