Viselkedés a folyamatok entrópia megváltoztatja az aggregációs
Nézzünk három aggregált kimondja: szilárd, folyékony és gáznemű tüzelőanyagok, és a két menni hozzá.
Fázis átmenet „szilárd - folyadék”
Az iskolából fizika persze ismert négy tények ezt az átmenetet.
Első tény: az átmenet a szilárdtest (fázis) a folyékony nevezzük olvadási. és a reverz - kristályosodás.
Valójában két: az olvasztó rendszer elnyeli a hőt, és megszilárdulás közben - hőt ad le.
Harmadik tény: az olvadás során (kristályosító) hőmérséklete a rendszer állandó marad mindaddig, amíg az egész rendszer nem olvad. Ez a hőmérséklet az úgynevezett az olvadási hőmérséklet.
Tény negyedik olvadási törvény: hő δQ, amely szükséges olvadása a tömeges dm, arányos e súlya:
Az arányossági tényező λ állandó, hogy csak attól függ, anyagi és rendszer az úgynevezett fajhője olvadó.
Ez a törvény érvényes a kristályosodás, de egy különbséggel: dq ebben az esetben - a kibocsátott hőt a rendszer. Ezért a törvény szerint lehet összefoglalni, hogy írjon:- megolvadása után:
- alatt kristályosodás:
Ez egészen elfogadható közelítés, ha azt feltételezzük, hogy a hőmérséklet különbség a rendszer és a tárgy, amely ellátja a hőt a rendszer nem túl nagy, sokkal alacsonyabb, mint az olvadási hőmérsékletet. Akkor tudod használni a termodinamikai entrópia értelmében: mind a termodinamika, az entrópia - függvénye a rendszer állapotáról, amelyek megváltoztatják DS elemi egyensúlyi folyamat részei arány egyenlő a hő dq. hogy a rendszer megkapja ebben a folyamatban, a rendszer hőmérsékletét T.
Ebből a képletből következik, hogy amikor olvadó entrópia növekszik és csökken a kristályosítás során. A fizikai jelentése ez az eredmény teljesen világos: a fázis régió a molekula a szilárd állapotban sokkal kisebb, mint a folyékony, mint szilárd egyes molekula áll rendelkezésre, csak egy kis régió közötti tér a szomszédos csomópontok a kristályrácsban, és a folyadék molekulák elfoglalja a teljes területet a tér. Ezért, ha a hőmérséklet egyenlő az entrópia egy merev test kisebb, mint az entrópia a folyadék. Ez azt jelenti, hogy a szilárd test egy rendezettebb és kevésbé kaotikus rendszer, mint egy folyadék.
Fázis átmenet „folyékony - gáz”
Ez az átmenet az összes tulajdonságait átmenet „szilárd - folyadék”.
Négy tények, ismerős iskolai fizika persze.
Első tény: átmenet egy anyag egy folyadék-gáz fázisban úgynevezett párolgás, és fordított átállás - kondenzáció.
Második tény: a rendszer elnyeli párolgási hőt a kondenzációs - elveszíti.
Harmadik tény: a párolgás és kondenzáció történhet egy széles hőmérséklet-tartományban, de ezek fázisátalakulási csak akkor, ha a folyamat felvétel az egész anyag tömege. Ez akkor fordul elő egy meghatározott hőmérsékleten Tc. Ez az úgynevezett forraljuk. Minden anyag saját forráspontja. A fázis átmeneti „folyékony - gáz hőmérséklet állandó marad, és egyenlő a forráspontja, amíg az egész rendszer nem fog át az egyik fázisból a másikba.
Tény négy: Law párolgási: hő δQ, szükséges elpárologtatására az anyag tömege dm, és amely arányos a tömeges:
aránya együttható r e kifejezés konstans az anyagtól függően rendszer, az úgynevezett egyedi párolgási hőt.
Ez a törvény is érvényes kondenzációs, de egy különbséggel: dq ebben az esetben - a kibocsátott hőt a rendszer. Ezért a törvény a párolgás felírható az általános formája:
ahol a plusz jel utal a bepárlás és a mínusz jelet - a kondenzáció.
Alkalmazás entrópia ebben a folyamatban található csak figyelembe véve az egyensúlyi folyamat. Ismét, ez a megközelítés egészen elfogadható, feltéve, hogy a hőmérséklet különbség a rendszer és egy „szolgáltató” a hő alacsony, azaz sokkal kisebb, mint a forráspont. majd
Formula (6.3.4), hogy a párolgás entrópia növekszik és csökken kondenzáció során.
A fizikai jelentése ez az eredmény a fáziskülönbség régiók a molekula a folyadék és a gáz. Bár a folyadék és a gáz minden molekula van, hogy minden régióban elfoglalt terület a rendszer, de ez nagyon területe folyadék lényegesen kisebb, mint a gáz. A folyadék közötti vonzóerő molekulák tartani őket egy bizonyos távolságra egymástól. Ezért, bár egyes molekulák és szabadon vándorolnak át a régió által elfoglalt terület a folyadék, de nem képes „elszakadni a kollektív” más molekulák: akkor jöjjön ki egy molekula azonnal vonzzák egymást. Ezért a folyadék térfogata függ a mennyiség, és nem kapcsolódik az edény térfogatánál.
A gázmolekulák másként viselkednek. Van egy csomó nagyobb szabadságot, az átlagos távolság közöttük olyan, hogy a vonzó erő nagyon kicsi, és a molekulák értesítés egymást „csak ütközések. Ennek eredményeként a gáz mindig elfoglalja a teljes térfogata a tartály.
Ezért, a hőmérséklet azonos fázisban régió a gázmolekulák szignifikánsan több molekula a folyékony fázis régió, és a gáz entrópia nagyobb, mint az entrópia a folyadék. Gáz, mint a folyékony, sokkal kevésbé rendezett, több kaotikus rendszer.
A változás entrópia izoprotsessah változása entrópia reverzibilis és irreverzibilis folyamatok