При теплообмене

Рассмотрим процесс обратимого теплообмена между двумя телами, имеющими одинаковую постоянную температуру Т₁ (рис. 8.16). В обратимом теплообмене отсутствует разница температур между телами. Первое тело (1т) отдает теплоту Q (процесс 12), и его энтропия уменьшается на величину ΔS₁ = Q/T₁. Второе тело (2т) согласно первому закону термодинамики получает то же количество теплоты (процесс 21), но с обратным знаком (-Q), и его энтропия увеличивается на величину ΔS₂ = - ΔS₁ = -Q/T₁, так как обратимый процесс получения теплоты идет по траектории 21, совпадающей с процессом отвода теплоты 12. Суммарное изменение энтропии этой системы

Выражение (8.23) справедливо для любого случая обратимого теплообмена. Так, при переменной температуре двух тел в случае обратимого теплообмена между ними (рис.8.17) получаем изменение энтропии в этой системы тоже равное нулю:

ΔS_C = ΔS₁ + ΔS₂ = . (8.24)

Таким образом, при обратимом теплообмене энтропия системы не изменяется.

Реальный процесс теплообмена между телами происходит при конечной разности температур и поэтому необратим.

Рассмотрим теплообмен между двумя телами, имеющими постоянные температуры Т₁ и Т₂ (рис.8.18). Первое тело отдает теплоту Q (процесс 12), а второе (процесс 34) получает теплоту - Q.

Изменение энтропии системы в этом случае будет больше нуля, так как Т₁>T₂, а Q>0:

ΔS_C = ΔS₁ + ΔS₂ = . (8.25)

Таким образом, при необратимом теплообмене энтропия системы возрастает.

Date: 2015-05-09; view: 784; Нарушение авторских прав