Для изучения процессов преобразования теплоты в работу в тепловых двигателях, кроме пяти параметров Р, v, Т, u и h введен еще один 6-ой термодинамический параметр - это энтропия s. Название энтропия идет от греческого слова tropos (преобразования).
Рассмотрим обратимый процесс, при котором газ переходит из состояния 1 в состояние 2. При подводе теплоты температура газа меняется. Если разбить весь процесс на элементарные участки с подводом на каждом из них количества теплоты dq, то можно принять, что температура на каждой из этих областей является постоянной. Так как процесс является обратимым, то эта температура также температурой источника теплоты. Для каждого участка частное от деления подведенной к газу теплоты dq на температуру Т, при которой оно определялось, обозначим ds
ds = T, или dq = Т ds.
Единицей измерения энтропии S является джоуль, разделен на кельвин (Дж / K), удельного энтропии s - джоуль, разделен на килограмм-кельвин (Дж / кг К).
Значение величины изменения энтропии для обратимого процесса позволяет судить о направлении потока теплоты между рабочим телом и внешней средой, что было невозможно для любого другого ранее выведенного параметра. Есть подвод теплоты в обратимом процессе (dq> 0) всегда связанным с ростом энтропии (ds> 0), а отвод (dq <0) - с ее уменьшением (ds <0).
Для смесей газов энтропия равна сумме энтропий ее компонентов, взятых при тех же температуре и парциальных давлениях.
Понятие энтропии позволяет ввести удобную для термодинамических расчетов Ts-диаграмму, на которой состояние системы изображается точкой, а равновесный процесс - линией (рис.1.6).
На линии процесса i-2 на Ts-диаграмме выделим элементарную смену энтропии ds, температуру Т при этом можно считать постоянной. Произведение Tds характеризует площадь прямоугольника и согласно уравнению (1.60) равна элементарной изменении теплоты dq. Согласно уравнению (1.61) интегрирование произведения Tds в интервале между состояниями i и 2 равна теплоте процесса. Геометрический смысл интеграла - это сумма элементарных площадей Tds, т.е. это