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nydus/The Theory of Heat RadiationPublic
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95.

De acuerdo con el segundo principio de la termodinámica, la entropía total de la radiación de una distribución de energía bastante arbitraria debe permanecer constante en una compresión adiabática reversible.

Ahora podemos ofrecer una prueba directa de esta proposición basándonos en la ecuación [eqn:(119)] (119). Para dicho proceso, según la ecuación [eqn:(113)] (113), se cumple la relación:

δS&=0dν(Vδ𝗌+𝗌δV)&=0dν(V𝗌𝗎δ𝗎+𝗌δV).\Label[eqn](120)\upshape (120)

Aquí, como en todas partes, 𝗌 debe considerarse como una función de 𝗎 y ν, y δν=0.

Ahora bien, para un cambio de estado adiabático reversible se cumple la relación [eqn:(95)] (95). Tomemos de esta última el valor de δ𝗎 y sustituyámoslo. Entonces tenemos δS=δV0dν{𝗌𝗎(νd𝗎3dν𝗎)+𝗌}. En esta ecuación, el coeficiente diferencial de 𝗎 con respecto a ν se refiere a la distribución espectral de energía asignada originalmente de forma arbitraria y, por tanto, a diferencia de los coeficientes diferenciales parciales, se denota con la letra d.

Ahora el diferencial total es: d𝗌dν=𝗌𝗎d𝗎dν+𝗌ν. Por lo tanto, mediante sustitución: δS=δV0dν{ν3(d𝗌dν𝗌ν)𝗎𝗌𝗎+𝗌}.\Label[eqn](121)\upshape (121)

Pero de la ecuación [eqn:(119)] (119) obtenemos por derivación 𝗌𝗎=1νF˙(c3𝗎ν3)y𝗌ν=2νc3F(c3𝗎ν3)3𝗎ν2F˙(c3𝗎ν3).\Label[eqn](122)\upshape (122) De aquí que ν𝗌ν=2𝗌3𝗎𝗌𝗎.\Label[eqn](123)\upshape (123)

Al sustituir esto en [eqn:(121)] (121), obtenemos δS=δV0dν(ν3d𝗌dν+13𝗌)\Label[eqn](124)\upshape (124) o, δS=δV3[ν𝗌]\Strut0=0, como debe ser. Que el producto ν𝗌 también se anule para ν= puede demostrarse tal como se hizo en la [sect:83.] secc. 83 para el producto ν𝗎.

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