Физика. Молекулярная физика. Термодинамика

95 обр 2 1 Q S S S T     , (5.11) где Q обр – количество тепла, поглощенного или отведенного в обрати- мом процессе. Для 1 моля вещества при Т = const и р = const: 2 1 H S S S T      ; (5.12)  H = C p  T , (5.13) где C p – удельная теплоемкость при постоянном давлении. 5.3. Энтропия – мера неупорядоченности системы Пусть какое-либо твердое вещество (например, кристалл CsF) находится при данных Т и р . Ионы Cs + и F – , расположенные в узлах кристаллической решетки, совершают колебания около равновесных положений. Представим себе, что можно было бы так быстро «фо- тографировать» этот кристалл, зафиксировав мгновенные положения колеблющихся ионов. Тогда количество неодинаковых фотоснимков равнялось бы W . В условиях более низкой температуры амплитуда колебаний этих частиц уменьшится, сократится и число несовпадающих фотосним- ков; величина W станет меньше. Допустим, что кристалл взят при Т = 10 К, тогда W станет совсем незначительным. Наконец, если бы достигли Т = 0 К, то обнаружили бы, что ионы «вмерзли» в узлы ре- шетки, т.е. вариации в осуществлении данного состояния были бы исключены, иными словами W = 1. В соответствии с уравнением Больцмана это значит, что и S = 0. Мысленно осуществив обратный процесс, приходим к выводу, что нагревание вызовет возрастание энтропии. Энтропия характеризует степень неупорядоченности фи- зической системы. Она растет не только с повышением температу- ры, но и при плавлении твердого вещества, при кипении жидкости, т.е. при любом переходе вещества из состояния с меньшей энергией в состояние с большей энергией.