Термодинамика

Энергияның сақталу заңы абсолюттік заң болғандықтан, оны бір молекулаға да, он молекулаға да, жүз, мың, он мың, тіпті  қанша мыңдаған молекулаға да қолдануға  болады. Энтропияның өсу заңдылығын жекелеген, аз мөлшердегі системаға  қолдануға бол-майды екен. Қөптеген молекула жиынтығын молекулалық  статис-тика дейді. Энтропия статистика заңдылығымен сипатталады, тер-модинамиканың  екінші заңына қайшы келмейді және оның маңы-зын төмендетпейді.

Термодинамиканың бірінші және екінші заңдарын біріктіріп сипаттайтын  формуланы жазу үшін (43) және 6Q=dU+dA қатынасты  пайдаланамыз. dQ мәнін өз орнына қойып, шыққан өрнекті T-ға бөлсек:

(44)

Бұл өрнек термодинамиканың бірінші  және екінші заңдарының біріккен математикалық  тұжырымы және оны тек қайтымды про-цестер үшін ғана пайдалануға болады. Ал қайтымсыз  процестерді сипаттайтын өрнек  алу үшін системаны бастапқы бірінші  күйінен (I) ақырғы екінші күйге (II) келтіретін екі жолды қарастырамыз. Бірінші  жолда ішкі энергияның өзгеруі кайтымды процестегі жылу мен жұмыс айырмасына тен (U=Qқайтымды -Aқайтымды ) екінші жолда  да солай (U=(Qқайтьшсыз -Акчайтымсыз ). Мұндағы Q — система өзіне сіңірген жылу да, А — жасалган жұмыс. Ал, ішкі энергия  мен энтропия система күйінің  функциясы болғандықтан, системаның қандай жолмен (әдіспен) ауысқанына тәуелсіз. Сол сияқты системаньщ қайтымды процесс  кезіндегі атқарған жұмысы қайтымсыздағыдан артык, яғни Aқайтымды >Ақайтымсыз . Олай бо са, бұл өрнекті жылу үшін де жаза аламыз: <Qқайтымды >Qkайтымсыз ІІ

Егер қайтымды процестер үшін болса, онда осы

өрнек қайтымсыз процестер үшін  деп өрнектеледі. Ал

І мұны тұйық системадағы процестер  үшін де осы түрде жазамыз:

Жалпы жағдайдағы процестер үшін:

(45)

Сондай-ак өздігінен жүрмейтін  қайтымсыз процестер үшін теңсіз-дік  белгісі кері өзгереді. Әдетте, термодинамика  алғашқы екі жағ-даймен ғана шектеледі. Бұл қайтымсыз циклдегі энтропиянын, өз-герісін көрсетпейді және кез  келген циклдегі энтропия өзгерісі нөлге  тең (S = 0). Бірақ бұл жағдайдағы система  өзіне қабылдап алған келтірілген  жылудың қосындысы нөлден кіші. Ендеше цикл-

ді жүргізу салдарынан системадан оның өзін қоршаған ортаға бір-шама келтірілген  жылу тарайды. Тура цикл қайтымды болса, қай-тымдымен салыстырғанда жылу қабылдағыш көбірек жылу ала-ды (бірдей ^І үшін). Мұндайда жылудың бір бөлігі жылу көзшен жылу қабылдағышқа қайтымсыз  өтеді. Бұдан да кездесетін про-цестердегі теңсіздіктер 2-таблицада көрсетілген.

Осы жоғарыда келтірілген қатынастардың  арасында аса ма-ңыздылардың бірі — адиабаталық процестердін, қатынасы. Мұнан жылудан оқшауланған системалардағы процестер үшін ЙЗ^О немесе Д5^0 екен, яғни мұндай системалардьщ энтропиясы өзге-ріссіз қалады. Қөрсетілген қатынастар оқшаулатылған системалар үшін тура, өйткені оларға сырттан күш әсер етпейді. Демек, оқ-шауланған системадағы  процестер өздігінен және қайтымсыз  жү-ретін болғандыктан, ондағы әрбір  өзгеріс энтропияньщ өсуімен  байланысты. Тепе-теңдік энтропия максимумымен сипатталадьі. Бұл оқшауланған системалар үшін, процестердің өздігінен жүру мүмкіндігін көрсететін белгі болып  табылады.