Ochiq tizimlarda entropiyaning lokal kamayishi. Dissipativ strukturalar.
Reja:
Klauzius tengsizligining mohiyati
Qaytuvchan protsesslar
Entropiyani fizik mohiyati
Qaytuvchan va qaytmas protsesslarda entropiya
Entropiya sistemasining holat ehtimolligiga bog`lanishi
Xulosa
Bizga ma`lumki, qaytuvchan Karno siklini tekshirish Q0 - Q1 issiqlik miqdorining ishga aylanishi uchun temperaturasi Т0 bo`lgan isitgichdan temperaturasi Т1 bo`lgan sovitkichga uzatilishi zarur bo`lgan Q1 issiqlik miqdorini aniqlash imkonini beradi. O`tgan mavzudan ma`lum bo`lgan
(19.1)
formuladan foydalanamiz.
Bu yerda Q0 - ishlovchi jismga beriladigan issilik miqdori
Q1 - sovitgichga berilgan yoki sovitkichdan ishchi jismga berilgan issiqlik miqdori deb belgilagan edik.
Endi esa ishlovchi isitgich tomonidan ham, sovitgich tomonidan ham berilgan issiqlik miqdorining Q bilan (ishorasiz) belgilaymiz. Agar Q1 sovitkich tomonidan ishlovchi moddaga berilgan issiqlik miqdorini bildirsa, quyidagi tengsizlik mavjud bo`ladi: Q1<0: bunday belgilanganda (19.1) tenglikni quyidagicha yozish mumkin.
(19.2)
bundan
(19.3)
bo`ladi.
Bundan nisbat keltirilgan issiqlik miqdori deyiladi va (19.2) formula qo`yidagicha ta`riflanishi mumkin. Karno siklida keltirilgan issiqlik miqdorining yig`indisi nolga teng bo`ladi. ixtiyoriy Karno siklining F.I.K.
(19.4)
tengsizlik o`rinli bo`ladi. Shuningdek ixtiyoriy Karno sikli uchun
(19.5)
tengsizlik o`rinli bo`ladi.
Demak Karno sikli uchun keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indisi noldan katta bo`la olmaydi. Bu tengsizlik Klauzius tengsizligi deyiladi.
Har qanday aylanma prosessda keltirilgan issiqlik miqdorining yig`indisi noldan katta bo`la olmaydi; qaytuvchan protsess uchun bu yig`indi nolga teng. Protsess qaytuvchan bo`lganda yopiq, kontur yig`indi tengsizlik
(19.6)
integralga aylanadi. Ya`ni bunda (19.6) to`la qaytuvchan protsessligini ifoydalaydi.
Qaytmas protsess uchun esa yig`indi kontur integral bilan almashtirib bo`lmaydi, chunki integrallashning P va T o`zgaruvchilari protsessning qaytmas qismlari aniq qiymatlarga ega bo`lmaydilar.
Qaytuvchan protsessda jismga berilgan keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indisi protsessning qaysi yo`ldan borishiga bog`liq bo`lmaganligini ko`rsatamiz. Grafikdan A holatdan V holatga qaytuvchan ravishda o`tishdagi keltirilgan issiqlik miqdorlarining yig`indi-sini ifodalovchi integral jism-ning dastlabki va oxirgi holatlari bilangina aniqlanib, protsessning o`tish yo`liga bog`liq emas.
А - dan o`tilgan yo`l SА
В - dan o`tilgan yo`l SВ
Shunga ko`ra natijaviy yo`l
(19.7)
tenglik bilan ifodalaydi.
Bunda SВ - SА - ayirma holatning funksiyasi bo`lgan biror S - fizik kattalikning ayirmasidir. Bu fizik kattalik entropiya deyiladi.
S-entropiya В va A ikki holat entropiyalarining SВ va SА ayirmasinigina aniqlash mumkin. yopiq sistemada protsesslar entropiyasi o`sa boradigan yo`nalishda yuz beradi. Sistemada yuz beridagan protsesslarning hammasi qaytuvchan bo`lgan xususiy holda entropiya o`zgarmay qoladi.
Qaytmas protsesslarning o`tish yo`nalishini ko`rsatadigan entropiya ham ehtimollik bilan aloqadordir. Shuning uchun Bolsmanning ko`rsatishicha, S entropiya holat ehtimolligining logarifmiga proporsionaldir.
Dostları ilə paylaş: |