3.4
考虑一个在两个状态 A 和 B 之间运行的任意可逆循环过程,该过程被分解为若干个小的卡诺循环。
每个循环中,两个可逆等温过程所交换的热量与其相应温度之比保持恒定。
其余两个过程是可逆且绝热的,因此没有热量交换。因此,由多个步骤组成的完整循环中,所有 dq/T 项的总和等于零。
通过无穷小的步骤,这个求和符号变为一个积分。
由于整个过程沿两条不同的可逆路径 I 和 II 进行,该积分可分解为两部分。简化方程后可知,两条路径上的积分结果相等。
由于 dq/T 的积分定义了熵变,因此在状态 A 与 B 之间的熵差沿任一路径均相同。
这意味着熵与内能一样,是一个状态函数。