Характеристика энтропии

1.Энтропия – это экстенсивное свойство системы. S, . Она может быть удельной S, и молярной S, (интенсивное свойство).

Изменение энтропии не зависит от способа проведения процесса (обратимого или необратимого). Однако для обратимого процесса , а для необратимого > . Это объясняется не увеличением ΔS, а тем, что > , поскольку теплота является функцией процесса.

2.Изменение энтропии характеризует направление процесса (описано выше).

3.Энтропия – мера неупорядоченности системы.

Степень беспорядоченности можно характеризовать затруднительностью возвращения системы в более упорядоченное состояние: два газа легко смешиваются, но разделение их сложно. После перемешивания энтропия системы возросла, поэтому энтропия является мерой неупорядоченности системы.

4Энтропия и термодинамическая вероятность.

Состояние газа, определяемое значениями параметров P, V, T, называют макросостоянием. Однако частицы газа находятся в тепловом движении, из-за этого их положения в объеме непрерывно меняются и в каждом положении энергия частицы так же меняется. Совокупность значений координат и импульсов всех частиц называется микросостоянием системы. Одному макросостоянию отвечает множество микросостояний.

Число микросостояний при одном макросостоянии называется термодинамической вероятностью этого макросостояния, W.

W может иметь целочисленные значения от единицы до весьма большого числа.

Согласно формуле Больцмана

В состоянии равновесия энтропия достигает своего максимального значения, поскольку равновесие есть наиболее вероятное состояние и, следовательно, является макросостоянием, осуществляемым посредством максимального числа микросостояний, т.е. W = max.

В случае идеального кристалла при Т = 0 макросостояние осуществляется только одним микросостоянием, W = 1, S = 0. (S = 0 термодинамически следует из теплового закона Нернста и постулата Планка).