Энтропия

Функция состояния, дифференциал которой dS = δQ/T (в обратимом процессе), называется энтропией. Обратимым называется процесс, который может происходить как в прямом, так и в обратном направлении, и система возвращается в исходное состояние без изменений, как в самой системе, так и в окружающей среде.

Известно, что в обратимом круговом процессе

,

и, следовательно, в замкнутой системе ΔS_oбp= 0. Если в замкнутой системе (обмена теплотой не происходит) совершается необратимый цикл, то энтропия системы растет и ΔS > 0. Таким образом, энтропия замкнутой системы может либо возрастать (в необратимом процессе), либо оставаться постоянной (в обратимом процессе), т.е. ΔS = 0 (в замкнутой системе).

Это одна из формулировок II начала термодинамики. В статистической физике энтропия связывается с вероятностью состояния системы: возрастание энтропии в замкнутой системе при необратимых процессах означает переход системы из менее вероятных в более вероятные состояния (равновесные состояния). Физический смысл имеет не сама энтропия, которая определяется с точностью до постоянной интегрирования, а разность энтропий. Разность энтропии при равновесном переходе системы из состояния 1 в состояние 2 найдем из соотношения:

.

Сделав замену ; , получим:

.

Таким образом, изменение энтропии не зависит от вида процесса перехода из состояния 1 в состояние 2.