Энтропия, её связь между термодинамической вероятностью. Свойства энтропии. Второе и третье начала термодинамики

Энтропия - мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния.

Всякое макросостояние может быть осуществлено различными способами, каждому из которых соответствует некоторое микросостояние системы.

Термодинамическая вероятность ω_i – число микросостояний, соответствующих данному i-му состоянию макросистемы.

Отношение ω_{i к полному} числу возможных микросостояний макросистемы называют вероятностью (математической) i-ого состояния:

Энтропия характеризует вероятность состояния системы:

S=k*ln ω, где k – постоянная Больцмана.

Свойства:

1) Энтропия является функцией состояния, т.к. зависит только от начальных и конечных параметров состояния системы и не зависит от пути протекания процесса.

2) Энтропия определяется с точностью до произвольной постоянной.

3) Энтропия S системы, состоящей из n частей, равна алгебраической сумме энтропий S_i каждой части:

4) В теплоизолированной системе при протекании обратимого процесса энтропия не меняется.

5) При постоянном объёме энтропия является непрерывно возрастающей функцией внутренней энергии системы.

6) Энтропия замкнутой теплоизолированной системы всегда возрастает.

Второе начало термодинамики:

Невозможен процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от тёплого к холодному. (Р. Клаузиус)

Невозможен процесс, единственным результатом которого является совершение работы за счёт охлаждения одного тела. (У. Томсон)

В макроскопической замкнутой системе процессы протекают таким образом, что вероятность конечного состояния не может быть меньше вероятности начального состояния. (Л. Больцман)

Третье начала термодинамики:

При стремлении к 0 температуры тела энтропия его также стремится к 0.

Электрический заряд. Законы сохранения и квантования заряда. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.

Существование положительного и отрицательного зарядов – фундаментальное свойство электрического заряда.

Существует 2 свойства заряда:

1) Закон квантования заряда

q=N*e

e=1.6*10^-19 Кл

2) Закон сохранения заряда

В изолированной системе полный электрический заряд остается постоянным.

Заряд – величина релятивистская (инвариантная), т.е. не зависящая от СО.

Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.

Закон Кулона. Описывает силу взаимодействия между двумя точечными неподвижными зарядами. 2 неподвижных заряда отталкиваются/ притягиваются с силой, пропорциональной произведению зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.