8 Termodynamika II (21 04)

W molekułach dwuatomowych nie ma przy obrocie zmiany energii. W układach potrójnych mamy taką energię.

Zasada ekwipartycji energii- wszyscy równo partycypują w energii .

Mamy trzy stopnie swobody dla pojedynczego atomu, 5 stopni dla cząsteczki dwuatomowej i 6 stopni dla cząsteczki trójatomowej. Im więcej stopni swobody tym więcej trzeba dostarczyć energii.

Gaz dwuatomowy podgrzewa się trudniej niż jednoatomowy.

W równowadze termodynamicznej na jeden stopień swobody przypada 1/2kT, gdzie k to stała Boltzmana.

Jeśli gaz jest rzeczywisty trzeba uwzględnić że cząsteczki zajmują pewną objętość. Jeśli oddziałują na siebie zmniejszają objętość.

Jeśli cząsteczki oddziałują na siebie ciśnienie jest większe

(p+b)(V-a)=nRT, po porawkach równanie nazywa się równaniem Van der Valsa.

Para nasycona- stan w którym para ma równowagę z cieczą. P=p(T)

Ciśnienie wywierane przez gazy jest addytywne. Przy czym liczą się tu stosunki molowe, a nie wagowe.

Temperatura pary nasyconej zależy od ciśnienia.

Wilgotność to ilość pary wodnej w powietrzu. Para nasycona to 100%. Wilgotność względna to ilość pary wodnej, do tej która mogłaby tam być. Jeśli temperatura wzrasta, może być więcej pary. Spadek temperatury powoduje wytrącanie się mgły, jeśli jest poniżej zera wytrąca się szadź.

Takie same stany równowagowe możemy rozpoznawać także między cieczą i ciałem stałym. Może to być stan równowagowy wytrącania się substancji z cieczy.

Cząsteczki, które na siebie oddziaływają poza energią kinetyczną mają energię związaną z oddziaływaniem. Nazywamy ją energię potencjalną. Energia ta jest ujemna.

Jeśli zamienimy wodę w lód, dostaniemy energię.

Energia wewnętrzna ciała jest sumą energii kinetycznej i potencjalnej wszystkich cząsteczek. Można tę energię wewnętrzną zmienić, przez dostarczenie ciepła (Q) lub zmianę mechaniczną układu (W).

ΔU= Q- W, Q- ciepło dostarczone do układu (przy pobranym minus); W – praca wykonana prze układ (gdyby była wykonana nad układem byłby tu plus).

W =FΔx

F = ps

SΔx =ΔV

W =pΔV

Jeżeli objętość rośnie to gaz wykonuje pracę.

Przy topnieniu lodu maleje objętość. Praca wykonana przez wodę jest ujemna.

Zmiana energii wewnętrznej lodu podczas topnienia jest większa niż wynika z dostarczonego ciepła.

Spalanie benzyny powoduje zmianę energii wewnętrznej. Kosztem energii wewnętrznej możemy wykonywać makroskopową pracę.Można energie wewnętrzną zamienić na pracę bez wykonywania ciepła tylko w skończonym procesie. 100% ciepła można zamienić na pracę tylko w skończonym procesie. Silnik tymczasem musi pracować w procesie cyklicznym.

Parametrem, który mierzy bałagan entropia. Mała entropia mały bałagan. Duża entropia duży bałagan. Mamy dwa sposoby pomiaru entropii. Entropia nigdy nie maleje. Zmniejszenie entropii w jednym miejscu powoduje większą entropię w innym. Mając mało rzeczy łatwo utrzymać porządek. Procesy spontaniczne prowadzą do zwiększonej entropii. Entropia określa ile konfiguracji może występować w określonym stanie.Jeżeli procesy są nieodwracalne entropia może się nie zmieniać. Jeśli proces jest odwracalny to na pewno rośnie.


Wyszukiwarka