Определение энтропии. 
Второй закон термодинамики

Энтропия определяется как:

S = H / T.

Где S = энтропия (кДж/кг*К).

H = энтальпия (кДж/кг).

T = абсолютная температура (K).

Изменение энтропии системы вызвано изменением содержания темпла в ней. Изменение энтропии равно изменению темпла системы деленной на среднюю абсолютную температуру (T_a):

dS = dH / T_a

Сумма значений (H / T) для каждого полного цикла Карно равна 0. Это происходит из-за того, что каждому положительному H противостоит отрицательное значение H.

Тепловой цикл Карно

Цикл Карно — идеальный термодинамический цикл В тепловом двигателе, газ (реверсивно) нагревается (reversibly heated), а затем охлаждается. Модель цика следующая: Положение 1 —(изотермическое расширение) —> Положение 2 —(адиабатическое расширение) —> Положение 3 —(изотермическое сжатие) —> Положение 4 —(адиабатическое сжатие) —> Положение 1.

Положение 1 — Положение 2: Изотермическое расширение Изотермическое расширение. В начале процесса рабочее тело имеет температуру T_h, то есть температуру нагревателя. Затем тело приводится в контакт с нагревателем, который изотермически (при постоянной температуре) передаёт ему количество теплоты Q_H. При этом объём рабочего тела увеличивается. Q_H=?Tds=T_h (S₂-S₁) =T_h ДS.

Положение 2 — Положение 3: Адиабатическое расширение. Адиабатическое (изоэнтропическое) расширение. Рабочее тело отсоединяется от нагревателя и продолжает расширяться без теплообмена с окружающей средой. При этом его температура уменьшается до температуры холодильника.

Положение 3 — Положение 4: Изотермическое сжатие. Изотермическое сжатие. Рабочее тело, имеющее к тому времени температуру T_c, приводится в контакт с холодильником и начинает изотермически сжиматься, отдавая холодильнику количество теплоты.

Q_c. Q_c=T_c(S₂-S₁)=T_c ДS.

Положение 4 — Положение 1: Адиабатическое сжатие. Адиабатическое (изоэнтропическое) сжатие. Рабочее тело отсоединяется от холодильника и сжимается без теплообмена с окружающей средой. При этом его температура увеличивается до температуры нагревателя.

При изотермических процессах температура остаётся постоянной, при адиабатических отсутствует теплообмен, а значит, сохраняется энтропия.

Поэтому цикл Карно удобно представить в координатах T и S (температура и энтропия).

Законы термодинамики были определены эмперическим путем (эксперементально). Второй закон термодинамики — это обощение экспериментов, связанных с энтропией. Известно, что dS системы плюс dS окружающей среды равно или больше 0.

· Энтропия адиабатически изолированной системы не меняется!

Пример — Энтропия при нагревании воды. Процесс нагревания 1 кг воды от 0 до 100^oC (273 до 373 K) при нормальных условиях. Удельная энтальпия для воды при 0^oC = 0 кДж/кг (удельная — на единицу массы). Удельная энтальпия для воды при 100^oC = 419 кДж/кг

Изменение удельной энтропии:

dS = dH / T_a = ((419 кДж/кг) — (0 кДж/кг)) / ((273 К + 373 К)/2) = 1.297 кДж/кг*К

Пример — Энтропия при испарении воды. Процесс превращения 1 кг воды при 100^oC (373 K) в насыщенный пар при 100^oC (373 K) при нормальных условиях. Удельная энтальпия пара при 100^oC (373 K) до испарения = 0 кДж/кг. Удельная теплота парообразования 100^oC (373 K) при испарении = 2 258 кДж/кг

Изменение удельной энтропии:

dS = dH / T_a = (2 258 — 0) / ((373 + 373)/2) = 6.054 кДж/кг*К

Полное изменение удельной энтропии испарения воды — это сумма удельной энтропии воды (при 0^oC) плюс удельная энтропия пара (при температуре 100^oC).

второй термодинамика клаузиус энтропия.