Термодинамиканың екінші заңының статистикалық сипаты

1) Термодинамиканың екінші заңының статистикалық сипаты.Энтропия және термодинамикалық ықтималдылық.
2) Гиббстің негізгі теңдеуі және қосымша термодинамикалық функциялар.
3) Изохоралық.изотермиялық және изобаралық.изотермиялық потенциалдар.

Термодинамиканың екінші заңы абсолюттік заң емес,статистикалық заң болып саналады,яғни молекулалар саны өте көп болғанда және қарастырылған жүйенің шамасы үлкен болғанда ғана қолданылады. Егер жүйенің шамасы өте аз болса, бұл заңның қолдану ықтималдылығы да азая түседі.
Статистикалық физикада термодинамикалық ықтималдылықты жүйе жағдайының ықтималдылығы ретінде қарастырады. Жүйенің жағдайы оның көптеген микро жағдайымен сипатталады. Осы микро-жағдайлардың санын термодинамикалық ықтималдылық деп атайды. Берілген микрожағдайдың термодинамикалық ықтималдылығын табу үшін молекулалардың әр түрлі ұяларда топтасып таралу санын есептеу керек. Егер N молекулалар n ұяларда біріншісінде N1 ,екіншісінде N2 т.с.с. болып таралатын болса,онда термодинамикалық ықтималдылық (W) мынаған тең:
W=N! / N1! / N2! / N3!
Факториал белгісі «/!/» мынаны көрсетеді:
N! =1*2*3…* N (0! =1)
Л.Больцман өздігінен жүретін процестер олардың соңғы жағдайының ықтималдылығы бастапқы жағдайына қарағанда көп болса, яғни соңғы жағдай микрожағдайлардың өте көп санымен жүзеге асатын болса ғана жүреді деген болжам айтты.

Гиббстің негізгі теңдеуі және қосымша термодинамикалық функциялар.

Термодинамикадағы көптеген математикалық түрлендірулер осы термодинамиканың қайтымды процестер үшін бірінші және екінші заңдарының біріккен теңдеуінің негізінде жасалады. Ол теңдеуді:
dU=T*dS-PdV-ɸ*dq-σds-Pkdnk
Дж.Гиббс термодинамиканың негізгі теңдеуі деп аталады.
Ішкі энергияның өзгеруі (dU), температура (Т), қысым (Р), электрлік потенциал (ɸ), беттік керілу (σ) т.б. әр түрлі жалпыланған күштерді (Pk), энтропия (S), көлем (V),заряд (q), беттік аудан (s) және басқа да әртүрлі жалпыланған координаттардың өзгеруіне көбейткендегі шамалардың өосындыларымен анықталып отыр. Бұл жағдайда қайтымды процестер үшін барлық шамалар қарастырылатын жүйе сипатталады.
Ішкі энергия. Жүйенің массасы мен құрамы тұрақты және жүйенің жасайтын жұмысы тек газ ұлғаюының жұмысы δA=PdV деп қарастырайық.Егер ішкі энергияны көлем мен энтропияның функциясы, яғни U=f (V,S ) деп қарастырсақ, онда басқа параметрлер ( Т және Р) энтропия және көлеммен мынадай байланыста болады:

1.Ә.Қоқанбаев “Физикалық және коллоидтық химия”
2. Жайлау С.Ж. “Физикалық және коллоидтық химия”