О неоднозначности понятия энтропия идеального газа

В статье на базе новой модели идеального газа и теории термодинамических потенциалов рассмотрены изотермические и адиабатические процессы, протекающих в нѐм. Кроме того, произведѐн разбор процесса введения понятия энтропии Р. Клаузиусом, в результате чего установлены основные требования, предъявляемые им к энтропии, изменения которой наблюдаются в изотермических и адиабатических процессах, в частности, выявлено, что, если в изотермических процессах с участием одного моля идеального газа энтропия S_T однозначно характеризуется величиной S_T = R ln V, то при протекании процессов адиабатических, единственным требованием предъявляемым к ним является условие о взаимоуничтожении адиабат в рассматриваемом цикле Карно. В результате данного обстоятельства фактически в термодинамике используют различные «адиабатические» энтропии, а именно S_A = const R ln V  и  C _V ln T , а в рамках данной работы и CV, что приводит, не смотря на математически безупречное введение понятия энтропии для цикла Карно к невозможности еѐ однозначной интерпретации и, следовательно, определению еѐ физико-химического смысла даже для идеального газа. В работе введено новое понятие «суммарная» энтропия идеального газа S_S = R ln V + C _V , удовлетворяющая критериям Р. Клаузиуса, на базе которой установлено, что данный вид энтропии, умноженный на абсолютную температуру характеризует некий уровень потенциальной энергии системы, который может быть последовательно преобразован в работу в изотермическом обратимом процессе, при подводе соответствующего количества тепла и в соответствующем адиабатическом обратимом процессе.

1. Базаров И. П. Термодинамик. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1976. 447 с.

2. GibbsJ. Willard. The Collected Works. London, Toronto: Longmans, Green and Co., 1928. V.1. XXVIII – 434 p.

3. Хайтун С. История парадокса Гиббса: монография. Москва: Издательство «Комкнига», 2016. 168 с.

4. Kiselev V.G., Sergeev V.V., Rouzich E.N. Influence of the electric double-layer capacitance at the rate of corrosion at the phase interface // Corr. Rev. 2017, V. 35. Iss. 1. pp. 47–51.

5. Ihnatovych V. On the incorrectness of the proof of the Gibbs theorem on the entropy of a mixture of ideal gases, which was given by J. W. Gibbs. Preprint at http://arxiv.org/pdf/1804.08721 (2018).

6. Ihnatovych V. Explanation of the Gibbs paradox. Available at: URL: https://zenodo.org/record/2908285.

7. Cite as:IhnatovychVolodymyr. (2019, May 18). Explanation of the Gibbs paradox. Zenodo. Available at: http://doi.org/10.5281/zenodo.2908285.

8. Ulrich Bette. Ergebnisse des Feldversuchens an einerdurch Bahnwech selstrombe einflussten Rohrleitung // 3R International, 2016. № 6. pp. 40-45.

9. Киселѐв В. Г. Парадокс Гиббса и его решение // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2016. № 11-12. С. 129-137.

10. Киселѐв В. Г. Тепловые машины Филипса и Карно с точки зрения теории термодинамических потенциалов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2018. № 9-10. С. 154-165.

11. Карапетьянц М. Х. Химическая термодинамика: монография. Москва – Ленинград: «Государственное научно-техническое издательство химической литературы», 1953. 611 с.

12. Эверет Д. Введение в химическую термодинамику: монография. Москва: «Издательство иностранной литературы». 1963. 279 с.

13. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур: монография. Москва: Мир. 2002. 461 с.

14. Шахпаронов М. И. Введение в молекулярную теорию растворов. М.: Гос. Издательство технико-теоретической литературы, 1956. 507 с.

15. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия: монография. Москва: Издательство «Высшая школа», 1975. 568 с.