9.3.3. Принцип возрастания энтропии изолированной системы

В дальнейшем будут рассмотрены и другие необратимые процессы: дросселирования, смешения и т.д., которые могут протекать в изолированной системе. Все эти процессы сопровождаются возрастанием энтропии системы.

Проведенный анализ приводит к выводу, что для изолированной системы энтропия или остается постоянной или возрастает:

(9.30)

При этом если в системе происходят обратимые процессы ΔS_С=0, если необратимые - ΔS_С>0. Этот вывод является одной из формулировок второго закона термодинамики: энтропия замкнутой изолированной системы не может уменьшаться.

Поскольку все реальные процессы необратимы, то в случае их прохождения в изолированной системе ее энтропия всегда будет увеличиваться.

Принцип возрастания энтропии имеет большое практическое значение:

1. Он указывает на направление протекания процессов. Самопроизвольные процессы, приводящие систему к равновесному состоянию, идут в направлении возрастания энтропии системы. Следовательно, если система находится в неравновесном состоянии, то ее энтропия возрастает ΔS_С >0.

2. Дает возможность судить о глубине самопроизвольных процессов. Такие процессы идут до достижения максимума энтропии системы S_С=S_СМАХ. Следовательно, если система находится в равновесном состоянии, то ее энтропия не изменяется ΔS_С=0.

3. Увеличение энтропии системы может служить мерой необратимости протекающих в ней процессов, т.е. второй закон термодинамики дает не только качественную, но и количественную оценку процессов.

Третье значение принципа возрастания энтропии системы более полно будет раскрыто в следующей главе.