Cтраница 1
Состояние изолированной системы нельзя изменить воздействием из окружающей среды, так же как и изолированная система никаких воздействий на окружающую среду не оказывает. Но это не означает, что в изолированной системе не могут протекать процессы. [1]
Изменение состояния изолированной системы за какой-либо определенный и притом достаточно большой промежуток времени не может не быть аналогичным изменению состояния в любой из предшествующих промежутков времени равной величины; вследствие этого каждое из состояний системы повторяется ( в более или менее сходной форме) с частотой тем большей, чем больше вероятность данного состояния. Поэтому изменение, энтропии системы протекает во времени так, как показано на фиг. [2]
Обратимое изменение состояния сложной изолированной системы означает следующее. Энтропия, внутренняя энергия и объем системы равны соответственно сумме энтропии, внутренних энергий и объемов, составляющих систему частей. [3]
Очевидно, что характеристиками состояний изолированной системы могут служить физические величины, не меняющиеся или мало изменяющиеся во времени. [4]
По теории флюктуации, под термодинамическим равновесием понимается также состояние изолированной системы, находящейся во взаимодействии с окружающей средой, при котором ее энтропия не остается постоянной величиной, а непрерывно и беспорядочно изменяется ( флюктуирует) в незначительных пределах, не превышая максимального значения. Также не остаются постоянными на отдельных участках системы ее параметры ( температура, давление, концентрация, плотность и др.), а флюктуируют около своих нормальных средних значений. [5]
Для всех необратимых процессов энтропия и общее число способов осуществления состояния изолированной системы WgWs увеличиваются. Для этих путей Ws для окружающей среды уменьшается в меньшее число раз, чем Wg возрастает, так что произведение WgWs № fi изолированной системы возрастает. [6]
Формула Больцмана позволяет дать статистическое истолкование второго закона термодинамики, утверждающего, что энтропия изолированной системы не убывает: термодинамическая вероятность состояния изолированной системы при всех происходящих в ней процессах не может убывать. [7]
Отсюда ясно, что эти процессы будут продолжаться до тех пор, пока энтропия системы не достигнет максимума. Состояние изолированной системы с максимальным значением энтропии и есть состояние устойчи - - вого равновесия. [8]
Отсюда ясно, что эти процессы будут продолжаться до тех пор, пока энтропия системы не достигнет максимума. Состояние изолированной системы с максимальным значением энтропии и есть состояние устойчи - вого равновесия. [9]
Когда изолированная система находится в состоянии с максимальной энтропией, то в ней не могут протекать никакие самопроизвольные процессы, потому что любой самопроизвольный процесс неравновесен и сопровождается увеличением энтропии. Поэтому состояние изолированной системы с максимальной энтропией является состоянием ее устойчивого равновесия, и самопроизвольные процессы могут протекать в изолированной системе лишь до тех пор, пока она не достигнет состояния равновесия. [10]
В классической физике закономерность может быть сформулирована в другой форме, нестатистической. Именно состояние изолированной системы в любой момент времени однозначно определяется ее состоянием в некоторый начальный момент времени. [11]
Опыт наблюдения за поведением систем, находящихся в условиях достаточно хорошей изоляции, показал, что с течением времени в изолированной системе прекращаются всякие макроскопические изменения и значение любой физической величины в каждой точке данной системы остается постоянным во времени. Такое состояние изолированной системы называется равновесным. Между частями термодинамической системы, находящейся в равновесном состоянии, отсутствует макроскопический перенос энергии. Равновесное состояние не может изменяться само собой, без внешних воздействий на систему. [12]
Результирующая сила для изолированной системы равна нулю. Следовательно, все состояния изолированной системы равновесные. Сила, взывающая свободное расширение, не относится к типу F та. [13]
Нетрудно видеть, что этот принцип представляет собой перефразировку теоремы о возрастании энтропии ( см. стр. Действительно, поскольку всякое самопроизвольное неравновесное изменение состояния изолированной системы обязательно связано с увеличением энтропии, очевидно, что, когда энтропия изолированной системы максимальна, никакое самопроизвольное изменение состояния уже не может осуществиться и, следовательно, система будет пребывать в устойчивом равновесии. [14]
Для равновесия недостаточно, чтобы какой-либо термодинамический потенциал имел экстремальное значение. Принцип экстремальности применим только в том случае, когда сравниваемые состояния удовлетворяют определенным условиям: рассматриваются, например, только состояния изолированной системы или состояния с постоянной температурой и давлением. [15]