Termodynamika zajmuje się przemianami jednych form energii w drugie Zasady termodynamiki ułatwiają wytłumaczenie prostych zjawisk (np. krzepnięcie wody), a także zjawisk bardziej skomplikowanych (np. działanie baterii)

Termodynamika ułatwia zrozumienie chemicznych właściwości materii oraz roli reakcji chemicznych w procesach życiowych

Układ – przestrzeń, w której zachodzi proces

Otoczenie – wszystko co znajduje się poza układem; miejsce, z którego dokonuje się obserwacji

Układ może być:

otwarty – wymiana energii i masy z otoczeniem

zamknięty – wymiana tylko energii z otoczeniem

izolowany – nie ma wymiany ani energii ani masy z otoczeniem

Stan układu – określony jest przez temperaturę, ciśnienie, objętość i skład chemiczny

Energia wewnętrzna

to całkowita energia układu, na którą składają się:

energia ruchów translacyjnych, rotacyjnych

drgających wszystkich atomów i cząsteczek

energia oddziaływań między elektronami,

jądrami atomowymi oraz elektronami a jądrami

energia oddziaływań między nukleonami w jądrach atomowych

Miarą energii wewnętrznej jest temperatura układu

Praca – przekazywanie energii poprzez uporządkowany ruch cząsteczek (energia kinetyczna, potencjalna, elektryczna)

Praca (W) to siła (F) x przesunięcie (s):

W = F · s

Ciepło – przekazywanie energii poprzez chaotyczny ruch cząsteczek (zachodzi zawsze w wyniku różnicy

temperatur)

Energia układu może się zmieniać przez:

wykonanie pracy na układzie lub przez układ

dostarczenie/oddanie ciepła do/przez układ

dostarczenie/ oddanie materii do /przez układ

I zasada termodynamiki

Zmiana energii wewnętrznej układu ΔU jest sumą pracy W wykonanej na układzie lub przez układ oraz ciepła Q

wymienionego przez układ z otoczeniem

ΔU = Q + W

Prawo Hessa

Ciepło reakcji to ciepło oddane lub

pobrane w trakcie reakcji. Ciepło reakcji zależy wyłącznie od stanu początkowego i stanu końcowego

reakcji, a nie zależy od drogi, na jakiej

reakcja została przeprowadzona

II zasada termodynamiki

We wszystkich rzeczywistych cyklach

termodynamicznych sprawność jest

mniejsza od 1 .Niemożliwe jest zbudowanie silnika

Termodynamicznego pracującego cyklicznie, który całe pobrane ciepło zamieniałby na

pracę (nie jest możliwe zbudowanie idealnego silnika cieplnego – czyli perpetuum mobile

drugiego rodzaju)

III zasada termodynamiki

Entropia kryształów idealnych w temp. 0 bezwzględnego wynosi 0 teoremat cieplny Nernsta Różnica entropii dwóch stanów termodynamicznych o tej samej temperaturze dąży do 0, gdy temperatura dąży do 0.

,