Изменение энтропии при изопроцессах с идеальным газом
Из определения энтропии (1) и первого начала термодинамики получим:
.
Далее, из уравнения Менделеева-Клапейрона следует ; а приращение внутренней энергии идеального газа равно , тогда
. (7)
Из (7) видно, что энтропия увеличивается при расширении газа и при его нагревании. тогда (7) можно записать в виде:
. (8)
Для изохорного процесса , тогда . Также для изохорного процесса , следовательно, .
Для изобарного процесса , и . Воспользуемся уравнением Майера: , тогда
.
Для изотермического процесса , , тогда .
При адиабатическом процессе нет теплообмена системы с окружающей средой, и , тогда по определению (1) .
В таблице 1 систематизированы формулы для изменений термодинамических величин при обратимых изопроцессах с идеальным газом; здесь – показатель Пуассона.
Таблица 1. Изменение термодинамических величин при изопроцессах с идеальным газом.
Процесс Уравнение процесса | Первое начало термо-динамики | ΔA | ΔU | ΔQ | ΔS |
T=const Изотерма | ; | ; | ; | ||
V=const Изохора | ; | ; | ; | ||
P=const Изобара | ; | ; | ; | ; | |
S=const Адиабата | ; |