Учебное пособие: Гази у зовнішньому силовому полі та основи термодинаміки

Між ентропією S і термодинамікою імовірністю /р/ існує зв’язок, який називають розподілом Больцмана

,

деk – стала Больцмана, Т – абсолютна температура. Суть зв’язку між ентропією і термодинамічною імовірністю полягає в тому, що чим більша імовірність стану, тим більша ентропія цього стану. Тобто ентропія – міра безладдя. З формули Больцмана випливає наступне статистичне тлумачення 1-го закону термодинаміки: всі процеси протікають так, що імовірність стану може тільки зростати /або залишатись сталою/. Наприклад: розширення газу в пустоту, дифузія газів. Всі реальні процеси необоротні, тому з формули Больцмана витікає: будь-який необоротний процес – це перехід системи від менш імовірного стану до більш імовірного.

Висновки

1. Перший закон термодинаміки – це закон збереження енергії в теплових процесах:

2. Напрямок протікання будь-якого процесу визначає другий закон термодинаміки: теплота не може сама собою переходити від тіла з нижчою температурою до тіла з вищою температурою.

3. Теплова машина – це пристрій, який перетворює внутрішню енергію палива в механічну енергію. Максимальний ККД такої машини визначається температурою нагрівальника та холодильника

.

4. Функція стану системи, крім внутрішньої енергії, є ентропія. Всі реальні процеси напрямлені у бік зростання ентропії.

Ентропія – це статистичне тлумачення другого закону термодинаміки.