7. I i II zasada termodynamiki. Energia
wewnętrzna.
Energia wewnętrzna- energia związana z
nieuporządkowanym ruchem cząsteczek czy atomów,
zarówno energia kinetyczna jak i potencjalna oraz
wzajemnego oddziaływania. Energia wewnętrzna może
być przekazywana od jednego układu do drugiego w
procesie wykonywania pracy
czy też przekazywania ciepła.
Pierwsza zasada termodynamiki:
"U = "Q + "W
Przyrost energii wewnętrznej "U układu jest równy
sumie dostarczonej mu pracy W oraz ciepła Q.
Całkowita energia wszechświata pozostaje
niezmieniona.
Przy dostarczaniu układowi ciepła, przyrost energii
wewnętrznej może być różny, w zależności od tego czy
procesowi towarzyszy wykonywanie pracy czy też nie.
Q i W> 0 dostarczmy ciepła do układu oraz wykonujemy
pracę nad układem +
Q i W <0 pobieramy ciepło z układu oraz układ
wykonuje pracÄ™. -
Przy stałej objętości. Przemiany izochoryczne (V =
const) "V = 0 to W=0
(Q)v= "U
Całe ciepło zostaje wykorzystane na wzrost energii
wewnętrznej gazu.
Zmiana energii wewnętrznej jest równa ilości ciepła
pobranego bÄ…dz
oddanego z układu w przemianie
izochorycznej.
Przy stałym ciśnieniu. Przemiany izobaryczne (P =
const) gaz wykonuję pracę objętościową
(-W)=p* "V
Przyrost energi wewnętrznej:
"U=Qp- p*"V
Qp = "U + p*"V
Określając procesy izobaryczne uzywamy pojecia
entalpii:
Qp=H2-H1="H p=const.
H=U+pV
Qp= (U2+p*V2)  (U1+p*V1)
Przyrost entalpii jest równy ilości ciepła dostarczonego
układowi w procesie izobarycznym.
II Zasada Termodynamiki
W układzie izolowanym procesy mogą zachodzić tylko w
kierunku wzrostu entropii, w stanie
równowagi entropia przyjmuję wartość stałą,
maksymalnÄ…:
"S=0 S=Smax
Minimalną wartość entropii ma układ maksymalnie
uporzÄ…dkowany.
Statystyczna interpretacja pojęcia entropii S
S = k*lnW
k-stala Boltzmana
W  prawdopodobieństwo termodynamiczne
Wprowadzanie entropii S zamiast prawdopodobieństwa
termodynamicznego W stało się bardziej korzystne ze
względu na fakt, iż funkcja powinna być addytywna , a
postulat addytywności spełnia nie W=W1*W2 tylko S
(lnW=lnW1+lnW2)
Funkcja addytywna  funkcja przypisujÄ…ca obiektom
matematycznym wartości liczbowe tak, by wartość
przypisana obiektowi była równa
sumie wartości przypisanych przez funkcję elementom
składowym
Entropia jest funkcją stanu określająca w jakim kierunku
mogą zachodzić procesy w układzie izolowanym.
Jeżeli entropia w stanie początkowym S1=klnW1
A w stanie koncowym: S2=klnW2
Zmiana entropii rowna siÄ™:
"S=klnW2/W1
W układzie izolowanym proces zmierza w kierunku od
mniejszego prawdopodobieństwa
termodynamicznego
do większego prawdopodobieństwa
termodynamicznego. Od mniejszego
nieuporządkowania do większego
nieuporzÄ…dkowania.
·ð Entropia wszechÅ›wiata stale roÅ›nie.
·ð MinimalnÄ… wartość entropii ma ukÅ‚ad
maksymalnie uporzÄ…dkowany.