Энтропия

[AAK]

В справочниках по термодинамике имеются таблицы энтропии, но не указано как она получена. Из условий приводятся только температура и давление.
Например -- Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей | Варгафтик Н.Б.

Мне не понятен механизм получения табличных значений энтропии в справочниках, так как энтропия зависит от процесса -- в изотермических процессах энтропия стремится к бесконечности, в адиабатических процессах энтропия равна нулю.

Кто может объяснить -- как получают табличные значения энтропии?

[zask]

AAK в сообщении #737468 писал(а):

Мне не понятен механизм получения табличных значений энтропии в справочниках, так как энтропия зависит от процесса ...

Энтропия, как раз, в отличие от количества переданного тепла, зависит не от процесса, а от состояния. Ее и ввели как "термодинамическую координату".

AAK в сообщении #737468 писал(а):

в изотермических процессах энтропия стремится к бесконечности, в адиабатических процессах энтропия равна нулю.

Это где Вы вычитали? Это просто ерунда. В адиабатических равновесных процессах изменение энтропии равно нулю. В изотермических - никакого бесконечного изменения энтропии нет.

Измеряют путем калориметрии на основе определения

$\delta S = \dfrac{\delta Q}{T}$,

причем, $S(T=0)$ полагают равной нулю.

Или путем измерения теплоемкости (что в общем то же самое)

$C_X = T \left(\dfrac{\partial S}{\partial T}\right)_X$

откуда, интегрируя, получим например для $C_P$

$S(T) = S(T_0) + \int \limits^{T}_{T_0} \dfrac{C_P(T)}{T} dT$.

Вот при вычислении энтропии путь интегрирования зависит от процесса, но конечное значение энтропии - нет.

[AAK]

Спасибо.

zask в сообщении #737471 писал(а):

Энтропия, как раз, в отличие от количества переданного тепла, зависит не от процесса, а от состояния. Ее и ввели как "термодинамическую координату".

Вот это мне и не понятно.
Получается, что количество переданного тепла не является определенной координатой?

Цитата:

В адиабатических равновесных процессах изменение энтропии равно нулю. В изотермических - никакого бесконечного изменения энтропии нет.

Приведу пример.
Адиабатический сосуд заполненный идеальным газом перегорожен поршнем на две камеры №1 и №2 . Поршень является теплопроводным.
1. При смещении поршня в сторону камеры №1 в камере №1 происходит адиабатическое увеличение давления и температуры, а в камере №2 происходит адиабатическое снижение давления и температуры.
По определению, при адиабатических процессах изменение энтропии в камерах не происходит.
2. При закреплении поршня в смещенном положении, за счет перехода количества тепла через поршень будут происходить изохорные процессы, вплоть до уравновешивания температур между камерами №1 и №2 . Следовательно, энтропия в камерах №1 и №2 будет изменяться.
3. При возвращении поршня в первоначальное положение процессы пройдут в обратном порядке. При этом конечное состояние газов примет первоначальное состояние.

Мне не понятно как принимать энтропию за точку отсчета?
При выборе точки отсчета, чем энтропия удобнее энтальпии?
Как пользоваться энтропией при определении изменений состояний газов?

Будут ли при конечных состояниях газов энтропия и энтальпия соответствовать первоначальным значениям?
Можно ли применять за точку отсчета энтальпию? Или почему нельзя применять за точку отсчета энтальпию?

[Someone]

AAK в сообщении #737499 писал(а):

3. При возвращении поршня в первоначальное положение процессы пройдут в обратном порядке. При этом конечное состояние газов примет первоначальное состояние.

С чего Вы взяли? Перемещая поршень, Вы совершали работу. Энергия системы в результате увеличилась.

[zask]

AAK в сообщении #737499 писал(а):

zask в сообщении #737471 писал(а):
Энтропия, как раз, в отличие от количества переданного тепла, зависит не от процесса, а от состояния. Ее и ввели как "термодинамическую координату".

Вот это мне и не понятно.
Получается, что количество переданного тепла не является определенной координатой?

Ну да, количество тепла не является.

AAK в сообщении #737499 писал(а):

Приведу пример.

К чему этот пример? Что Вы хотите этим примером сказать?

AAK в сообщении #737499 писал(а):

Мне не понятно как принимать энтропию за точку отсчета?

Что значит этот вопрос? Какую еще "точку отсчета"?

AAK в сообщении #737499 писал(а):

Как пользоваться энтропией при определении изменений состояний газов?

Очень просто - энтропия является функцией состояния. Подставьте параметры состояния - получите энтропию.

AAK в сообщении #737499 писал(а):

Будут ли при конечных состояниях газов энтропия и энтальпия соответствовать первоначальным значениям?

Зависит от того, какое это состояние. В приведенном Вами примере - нет, Someone указал почему. Да и приведенный пример не совсем верен. Процессы в камерах не являются адиабатическими по отдельности в силу теплопроводности поршня.

[AAK]

Someone в сообщении #737505 писал(а):

AAK в сообщении #737499 писал(а):

3. При возвращении поршня в первоначальное положение процессы пройдут в обратном порядке. При этом конечное состояние газов примет первоначальное состояние.

С чего Вы взяли? Перемещая поршень, Вы совершали работу. Энергия системы в результате увеличилась.

Мне вот это и не понятно.
Да работа совершается.
Но, т.к. в идеальных газах адиабатические и изохорные процессы обратимы, то
у меня получается, что по уравнениям идеальных газов системы должны прийти к первоначальному состоянию.
Сумма количества энтальпии в обоих камерах остается прежней.
Энтропия в изохорных процессах тоже обратима и в конечной точке должна принять первоначальное значение.

В чем я ошибаюсь? И какое должно произойти изменение состояний идеального газа при перемещении поршня в первоначальное положение?

[Someone]

AAK в сообщении #737523 писал(а):

Но, т.к. в идеальных газах ... изохорные процессы обратимы

С чего Вы взяли? Происходит обмен теплом между двумя объёмами газа, при этом энтропия растёт. Вообще, обмен теплом идёт только в одну сторону - выравнивания температур.

[AAK]

zask в сообщении #737513 писал(а):

К чему этот пример? Что Вы хотите этим примером сказать?

Я хочу понять как изменяются состояния газов.

Цитата:

Что значит этот вопрос? Какую еще "точку отсчета"?

Извиняюсь. Не правильно понял.

Цитата:

AAK в сообщении #737499 писал(а):

Как пользоваться энтропией при определении изменений состояний газов?

Очень просто - энтропия является функцией состояния. Подставьте параметры состояния - получите энтропию.

Спасибо. Вроде понял.

Цитата:

AAK в сообщении #737499 писал(а):

Будут ли при конечных состояниях газов энтропия и энтальпия соответствовать первоначальным значениям?

Зависит от того, какое это состояние. В приведенном Вами примере - нет, Someone указал почему. Да и приведенный пример не совсем верен. Процессы в камерах не являются адиабатическими по отдельности в силу теплопроводности поршня.

Это легко исправить заменив поршень на комбинированный поршень. При адиабатических процессах он не проводит тепло. А по окончании адиабатического процесса поршень проводит тепло.
Получается, что если учитывать работу по сжатию газов, то нарушается обратимость процессов идеальных газов. А именно, с каждым циклом растет температура.

[DimaM]

AAK в сообщении #737523 писал(а):

Энтропия в изохорных процессах тоже обратима и в конечной точке должна принять первоначальное значение.

Энтропия не бывает "обратима". Она просто определена в любой точке на $PV$-диаграммы (с точностью до выбора нуля).

[AAK]

DimaM в сообщении #737534 писал(а):

AAK в сообщении #737523 писал(а):

Энтропия в изохорных процессах тоже обратима и в конечной точке должна принять первоначальное значение.

Энтропия не бывает "обратима". Она просто определена в любой точке на $PV$-диаграммы (с точностью до выбора нуля).

Пожалуйста объясните. Для аргона по справочнику есть данные:
Температура -- 500 К,
Энтальпия -- 62,187 кал/г*град,
Энтропия -- 0,990212 кал/г*град

Какие параметры состояния газа я могу получить из этих данных?
В частности, как определить точку на $PV$-диаграмме?
Спасибо.

[zask]

AAK в сообщении #737548 писал(а):

Какие параметры состояния газа я могу получить из этих данных?
В частности, как определить точку на -диаграмме?

Там, наверное, должно быть указано нечто вроде "при нормальных условиях". Или въявь указаны параметры. Посмотрите подписи к таблицам, предисловие или преамбулу к разделу. Хотя нет, 500K указано? А давление нет? Странно, поройтесь там. Возможно, это 1 атм. Тогда все параметры приведены.

[AAK]

zask в сообщении #737699 писал(а):

AAK в сообщении #737548 писал(а):

Какие параметры состояния газа я могу получить из этих данных?
В частности, как определить точку на -диаграмме?

Там, наверное, должно быть указано нечто вроде "при нормальных условиях". Или въявь указаны параметры. Посмотрите подписи к таблицам, предисловие или преамбулу к разделу. Хотя нет, 500K указано? А давление нет? Странно, поройтесь там. Возможно, это 1 атм. Тогда все параметры приведены.

В первой таблице, про давление вроде ничего не указано.
Вот шапка из Н.Б. Варгафтиг Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей 1963:
[img][IMG]http://savepic.org/3696839m.png[/img][/img]

А во второй, действительно указана температура, давление и энтропия:
[img][IMG]http://savepic.org/3679451m.png[/img][/img]

Как мне из этих данных получить координаты в $pV$?

[zask]

AAK в сообщении #737716 писал(а):

Как мне из этих данных получить координаты в ?

Второй случай. Давление уже указано. Объем восстанавливается через уравнение состояния: давление как функция температуры и плотности. Естественно, надо знать и массу газа. В первом случае давление не указано, но величины имеют нулевой индекс - возможно, это предмет соглашения. Надо найти определение $S_0$.

[AAK]

В обозначениях указано, что индекс "$^0$" наверху относится к идеально газовому состоянию.

[AAK]

AAK в сообщении #737716 писал(а):

[quote="zask в
Вот шапка из Н.Б. Варгафтиг Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей 1963:
[img][IMG]http://savepic.org/3696839m.png[/img][/img]

А во второй, действительно указана температура, давление и энтропия:
[img][IMG]http://savepic.org/3679451m.png[/img][/img]

Как мне из этих данных получить координаты в $pV$?

Из второй таблицы имеем:
1. $T=300$, $p=80$, $S=0,69720$
2. $T=500$, $p=40$, $S=0,80315$

Подскажите, можно ли из этих данных определить молярный объем и энтальпию?
Спасибо.