M. CÁC ĐỊNH LUẬT ro BẢN CỦA CHMTLT
282 Chương Vỉ cơ HỌC CÁC MỎI THƯỜN GL IÊN rục
- , d(j 1 ỠCj v A * .
trong đó -7- = — 4- b la nhiẽt năng tron một đem V khoi lương.
dt p ỠXj
Phương trình năng lượng địa phương khầng định rằng tốc độ thay đổi năng lượng trong bằng tổng công suất của ứng suất và nhiệt năng cung cấp vào mói trường.
Công thức (6.38) cổ thể viết
pdu = ơijdSịj + pdq,
trong đó ơijdeXj = d\v gọi là gia sổ cỏng của ứng suất trên một đơn VI the
tích.
Trong hê toa đô cong phirơng trinh năng lượng (6.38) có dạng
du 1 1 _ j . -7- = —ơ *ViVj - - V ịC ? 4- 6. dt p 3 p 3 6.4.5 P h ư ơ n g t r ì n h t r ạ n g th á i. E n tr ô p i. Đ ịn h lu ậ t t h ứ hai n h iệ t đ ộ n g lực hoc. B ấ t đ ẳ n g t h ứ c C la u s iu s . H à m h ao t á n
Trạng th ái của hệ nhiệt động lực (môi trường) xác định bời một số dại lượng nhiệt động và động học, các đại lượng này gọi là th am sổ trang thái. Nếu các tham số trạng thái thay đổi theo thời gian, ta có quá trìn h n h iêt đông. Các tham sổ này không phải tất cả độc lập, giữa chúng có liên hộ hàm gọi là p h ư ơ n g trinh trang th ái. Sau này tùy thuộc vào từng môi trường, từng quá trình nhiệt động, mà ta có các phương trình trạng thái cụ thề, chang hạn trong chất lỏng nén được áp suất p, tỉ khối p và nhiệt độ tuyệt đối T liên hệ với nhau bằng phương trình trạng thái
p = p (p .r).
Nếu một tham số trạng thái nào đấy (chẳng hạn p) biểu diên dưới dạng hàm đơn trị cùa các tham sổ trạng thái khác thì ta gọi nó là hàm trang thái (hàm p (p ,T ) chẳng hạn).
Định luật thứ nhất nhiệt động lực phát biểu sự chuyển hóa lần nhau giữa cơ năng và nhiệt năng trong quá trình nhiệt động, nhưng không biết sự chuyển hóa này là thuận nghịch hay không thuận nghịch. Tiêu chuẩn ca bản về không thuận nghịch chứa đựng trong định luật thứ hai nhiệt động lục học, thiết lập sự hạn chế đối với entrỏpi.
Định luật thứ hai giả thiết tôn tại hai hàm trạng thái là nhiệt độ tuyệt đối T và entrôpi s . Nhiệt độ tuyệt đối là một đại lượng dương và chi là hàm của
6.4. C Á C Đ IN H L U Ậ T C ơ BẢ N C Ủ A C H M T L T 283
nhiệt độ thường, còn entròpi có tính chất cộng, tức là entrôpi toàn phần của mỏi trường bằng tổng entrôpi của các phần của nó
S . Ị Ị Ị pM .
trong đó s là en trô p i riêng hay m ật độ entrôpi Entrôpi thay đổi là do tương tác với môi trường xung quanh, hoặc do sự thay đổi bôn trong môi trường, nên
ds = ds^ + ds^K
Gia số entrôpi d s ^ do sự thay đổi bên trong môi trường, không bao giờ ám, nó bằng không nếu là quá trình thuận nghịch và dương nếu không thuận nghịch. Gia số ds^ do tirơng tác với môi trường bên ngoài trong quá trình thuận nghịch biểu diễn qua dòng nhiệt trên một đơn vị khối lưạng môi trường dq*
theo công thức
= ásT (6.39)
Viết gộp lại, ta được
d q *
ds > ~ r
hay
T d s > d q *
dấu bằng ứng với quá trình thuận nghịch.
Theo định luật thứ hai nhiệt động, ta suy ra định luật biến đổi entrôpi biểu diễn dưới dạng bất dẳng th ứ c C lausius. Tốc độ thay đổi entrổpi toàn ■phần s của môi trường chứa trong thề tích V không thề nhỏ hơn tổng của dòng entrôpi qua biên thề tích đó và entrôpi sinh ra bên trong V do các nguồn ngoài