3 termo g1 id 606404 Nieznany (2)

background image

termodynamika

termodynamika

background image

termodynamika fenomenologiczna

y

g

własności termiczne ciał makroskopowych

uogólnienie licznych badań doświadczalnych

układ termodynamiczny
wielkości termodynamiczne

(parametry) np : T V p

opis makro i mikro
rezygnacja z przyczynowości
znaczenie praktyczne

(parametry) np.: T, V, p

stan układu
równanie stanu
stan stacjonarny

znaczenie praktyczne

p

stan stacjonarny
stan zrównoważony
proces kwazistatyczny

d

l

proces odwracalny

V

background image

temperatura

p

istnieje wielkość skalarna „temperatura” będąca własnością
układu termodynamicznego, która ma jednakową wartość dla
układów w równowadze termodynamicznej

równość temperatur jest warunkiem koniecznym i
wystarczającym równowagi termodynamicznej

relacja przechodnia:

C

A

C

B

B

A

~

~

~

ilościowe określenie temperatury poprzez własności termometryczne

ilościowe określenie temperatury poprzez własności termometryczne
(objętość cieczy, opór elektryczny, rozmiary liniowe ciał, etc.)

background image

energia wewnętrzna

g

ę

podstawowa funkcja stanu U:

energia kin. i pot. molekuł
energia atomowa, jądrowa itd…
b

i ki

i

t

kł d j k

ł ś i

·

bez energi kin. i pot. układu jako całości

określa stan termodynamiczny układu

istotny do opisu procesów jest przyrost

ΔU

(można przyjąć, że w T =0 również U = 0)

W – praca: sposób przekazu energii (makroskopowy)
Q
– ciepło; inny sposób przekazu energii (mikroskopowy)

y

g (

y)

I zasada termodynamiki:
ogólniejsza zasada zachowania energii

{ {

od

do

W

Q

U

=

Δ

od

do

background image

cd.

Julius Robert von Mayer (1814 - 1878) D

1842

f

ł

i

1842 – sformułowanie

James Prescott Joule (1818 - 1889) GB

1843 d ś i d

i

1843 - doświadczenie

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821 - 1894)

1847 matematyczne

1847 - matematyczne

background image

energia wewnętrzna

g

ę

W

Q

dU

δ

δ

=

d - różniczka zupełna, zależy od stanu pocz. i końc.

δ

- przyrost infinitezymalny, zależy od procesu

=

Δ

2

dU

U

δ

przyrost infinitezymalny, zależy od procesu

1

Γ

=

W

W

δ

Γ

=

Q

Q

δ

Γ

δW - praca wykonana przez układ
δQ - ciepło dostarczone do układu

background image

równanie Clapeyrona

p y

równanie stanu gazu doskonałego

RT

pV

ν

=

A

N

N

=

ν

ν

– liczba moli

N

A

– liczba Avogadra

mol

1

10

022

,

6

23

=

def

A

N

A

R

– stała gazowa

p

– ciśnienie

K

mol

J

31

,

8

=

R

S

F

p

def

=

[ ]

Pa

m

N

2

ozn

p

=

=

paskal

SI

Benoît Pierre Émile Clapeyron (1799 - 1864)

p y

(

)

Amadeo Avogadro di Quaregna (1776 - 1856)

background image

praca

p

F

pdV

pSdl

Fdl

W

=

=

=

δ

pdV

W

=

δ

F

dl

pdV

W

=

δ

( )

2

V

dV

V

p

W

dl

( )

=

1

V

dV

V

p

W

p

2

,

3

,

1

2

,

1

W

W

1

( )

V

p

– funkcja zależna od procesu

,

,

,

2

3

V

background image

prasa hydrauliczna Pascala

p

y

F

1

F

2

=

(S

2

/S

1

)F

1

Blaise Pascal (1623 1662)

Blaise Pascal (1623 - 1662)

background image

pojemność cieplna

p j

p

Q

δ

zależy od procesu (

δ

Q)

dT

Q

C

def

δ

=

CdT

Q

=

δ

Q

C

δ

ilość ciepła potrzebna do ogrzania o 1 K

proces izochoryczny

const

=

=

V

V

dT

Q

C

δ

Q

C

δ

– proces izochoryczny

i b

const

=

=

p

p

dT

Q

C

pdV

CdT

dU

i

I

d t

d

iki

– proces izobaryczny

pdV

CdT

dU

=

Q

def

δ

1

więc I zasada termodynamiki:

dT

Q

m

c

δ

1

=

NB: ciepło właściwe

background image

proces izochoryczny

p

y

y

dU

dT

C

0

W

δ

V

=

const

p

dU

dT

C

V

=

0

=

W

δ

T

T

2

2

p

T

C

dT

C

dU

U

V

T

V

T

Δ

=

=

=

Δ

1

1

prawo Charlesa

ogrzewanie
oziębianie

więc teraz I zasada termodynamiki:

prawo Charlesa

V

V

0

pdV

dT

C

CdT

V

+

=

(w dowolnym procesie)

Jaques Alexandre César Charles (1746 - 1823)

background image

proces izobaryczny

p

y

y

p

p

p

=

const

p

0

dT

C

Q

=

δ

ogrzewanie

oziębianie

dT

C

Q

p

δ

pdV

dT

C

dT

C

+

=

V

pdV

dT

C

dT

C

V

p

+

=

(

)

2

V

V

p

W

W

V

=

=

δ

(

)

1

2

1

V

V

p

W

W

V

=

=

δ

prawo Gay - Lussaca

y

L

i J

h G

L

(1778 1850)

Louis Joseph Gay-Lussac (1778 - 1850)

background image

równanie Mayera

y

RT

pV

ν

=

RdT

pdV

ν

=

p

R

C

C

V

p

ν

=

V

p

C

C

>

μ

R

c

c

V

p

=

lub:

ν

μ

m

def

=

masa molowa:

(

)

T

R

W

RT

pV

V

V

p

W

p

Δ

=

=

=

=

ν

ν

1

2

const

praca jaką 1 mol gazu wykonuje rozszerzając się

K

mol

J

3

,

8

=

Δ

=

T

W

R

ν

praca jaką 1 mol gazu wykonuje rozszerzając się
izobarycznie przy

Δ

T

=

1 K (interpretacja stałej gazowej R)

background image

proces izotermiczny

p

y

p

T

2

T

1

< T

2

p

É

oddawanie

ciepła

T

1

pobieranie

Ì

ciepła

ciepła

pV = const

V

V

prawo Boyla–Mariotte’a: w stałej temperaturze (pV = const) podczas

ż

i dl

i

i

t ł j t

t

i b ć d

t

rozprężania dla zapewnienia stałej temperatury musi być dostarczane
ciepło, kosztem którego zostaje wykonana praca bez zmiany energii
wewnętrznej

background image

cd.

const

=

T

const

=

U

dT

C

dU

V

=

W

Q

δ

δ

= W

Q

δ

δ

2

ln

2

2

V

RT

m

dV

RT

m

pdV

Q

V

V

=

=

=

Δ

1

ln

1

1

V

RT

V

RT

pdV

Q

V

V

μ

μ

=

=

=

Δ

V

RT

m

p

μ

=

Robert Boyle (1627 - 1691)
Edmé Mariotte (1620 - 1684)

Edmé Mariotte (1620 1684)

background image

proces adiabatyczny

p

y

y

0

Q

δ

i l j

i

0

=

Q

δ

izolacja termiczna

zmieniają się trzy parametry: p V T

0

=

+ W

dU

δ

zmieniają się trzy parametry: p, V, T

RdT

Vdp

pdV

ν

=

+

0

+ pdV

dT

C

równanie Clapeyrona:

0

=

+ pdV

dT

C

V

R

C

C

V

p

ν

=

oraz:
oraz:

V

p

C

C

Vdp

pdV

dT

+

=

(

)

0

=

+

+

pdV

Vdp

pdV

C

C

C

V

p

V

p

background image

cd.

d f

C

0

=

+ Vdp

pdV

C

C

V

p

V

p

def

C

C

=

κ

współczynnik Poissona

0

=

+

p

dp

V

dV

κ

const

ln

ln

=

+ p

V

κ

const

ln

=

κ

pV

const

=

κ

pV

background image

równanie Poissona

p

pV = const

const

=

κ

pV

1

>

κ

V

V

adiabatyczne rozprężanie – gaz ochładza się (CO

2

)

adiabatyczne sprężanie gaz ogrzewa się (Diesel)

temperatura sublimacji: -78,5 °C

=

=

=

pV

pV

C

T

C

U

V

(

)

T

C

C

RT

pV

=

=

ν

adiabatyczne sprężanie – gaz ogrzewa się (Diesel)

gdyż:

1

=

=

=

κ

C

C

T

C

U

V

p

V

(

)

T

C

C

RT

pV

V

p

=

=

ν

gdyż:

Siméon Denis Poisson (1781 - 1840) F
Rudolf Diesel (1858 - 1913) D

background image

proces politropowy

p

p

p

y

const

=

C

+ W

dU

Q

δ

δ

=

+

+

=

RdT

Vdp

pdV

pdV

dT

C

CdT

V

ν

=

+

=

RT

pV

W

dU

Q

ν

δ

δ

(

)

(

)

R

pdV

Vdp

pdV

C

C

V

ν

=

+

(

)

(

)

0

=

+

Vdp

C

C

pdV

R

C

C

V

V

ν

p

C

(

)

(

)

mpV

Vdp

C

C

pdV

C

C

V

p

1

0

=

+

(

)

(

)

(

)

(

)

0

=

+

dp

C

C

dV

C

C

V

(

)

(

)

const

ln

ln

=

+

p

C

C

V

C

C

V

p

(

)

(

)

0

+

p

C

C

V

C

C

V

p

background image

cd.

– politropa

const

=

n

pV

V

p

C

C

C

C

n

=

1

=

n

C

nC

C

p

V

n

C

izobaryczna

0

C

p

izotermiczna

1

izotermiczna

1

adiabatyczna

κ

0

izochoryczna

C

V

y

V

background image

ver-01


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
3 termo g2 id 606405 Nieznany (2)
G1 PW D Czesc opisowa 1 id 1853 Nieznany
Abolicja podatkowa id 50334 Nieznany (2)
4 LIDER MENEDZER id 37733 Nieznany (2)
katechezy MB id 233498 Nieznany
metro sciaga id 296943 Nieznany
perf id 354744 Nieznany
interbase id 92028 Nieznany
Mbaku id 289860 Nieznany
Probiotyki antybiotyki id 66316 Nieznany
miedziowanie cz 2 id 113259 Nieznany
LTC1729 id 273494 Nieznany
D11B7AOver0400 id 130434 Nieznany
analiza ryzyka bio id 61320 Nieznany
pedagogika ogolna id 353595 Nieznany
Misc3 id 302777 Nieznany
cw med 5 id 122239 Nieznany

więcej podobnych podstron