Изменение энтропии как критерий обратимости и необратимости процессов

На основе второго начала термодинамики можно выяснить возможность протекания процесса в данном направлении в различных условиях.

Из выражения второго начала термодинамики в интегральном виде

DS

следует, что изменение энтропии может служить критерием направления процесса:

если DS> , то процесс является необратимым, т.е. может протекать самопроизвольно.

Если же DS< , то процесс в данном направлении невозможен; если DS= , то система находится в состоянии равновесия.

Из-за сложности расчета удобнее использовать энтропию, как критерий направления процесса, в изолированной системе. В изолированной системе нет обмена энергией, т.е. δQ = 0, тогда

(DS)_v,u >0

DS > 0 - процесс идет в прямом направлении;

DS < 0 - процесс невозможен в прямом направлении;

DS = 0 - состояние равновесия.

Рисунок 1.5 – Зависимость энтропии и в изолированной системе от пути перехода

Таким образом, в изолированных системах возможны те процессы, которые идут с ростом энтропии, а равновесие наступает при достижении максимального значения энтропии, < 0 (условие максимума).