FIZYKA-PORZĄDEK I HAOS W PRZYRODZIE

Temperatura- miara śr. Energii kinetycznej ruchu postępowego przypadającej na 1 cząsteczkę i zachodząca proporcjonalność między nimi

T=f(Ek)

Termometry:

• Gazowy- mierzy ciśnienie przy stałej objętości

• Cieczowy- zmiana objętości

• Oporowy- zmiana oporu

• Pirometr- wykorzystuje widmo światła

T= 273 + tC [K] T>0 w[K]

Energia wewnętrzna- suma wszystkich rodzajów energii; dla gazu doskonałego liczy się tylko ruch postępowy

Energia przemiany zależy od: zmiany T, miary, ciepła właściwego

Ciepło właściwe- energia potrzebna do ogrzania 1 kg substancji o jeden stopień

Q- ciepło - sposób przekazywania energii wewnętrznej ciał, których temperatura jest różna.

Q=m •Cw•∆T [G]=J molowe

I zasada termodynamiki

Energia wewnętrzna może ulec zmianie jeżeli nad układem zostanie wykonana praca, układ wykona pracę oraz do układu zostanie dostarczone lub odjęte ciepło.

∆U= W+ Q

Przemiana izotermiczna T= const.

I zasada U= const. ∆U= 0

Sprężanie:

W>0, Q<0

|Q|=W

Rozprężanie

W<0, Q>0

Q=|W|

Zmienia się objętość i ciśnienie,

Prawo Bojla i Mariotta p •V= const.

Przemiana izochoryczna V= const.

I zasada

W=0 nie ma pracy bo nie ma zmiany objętości

∆U=Q

Zmienia się ciśnienie i temperatura

Prawo Charlesa P/ T= const.

Przemiana izobaryczna p=const.

I zasada

Sprężanie

Q<0

W>0

∆U= -|Q| +W

Rozprężanie

Q>0

W<0

∆U=Q-|W|

Zmienia się objętość, temperatura

Prawo Gaya- Lussaca V/t= const.

Przemiana adiabatyczna

I zasada

∆U=W

Q=0

Zmienia się: objętość, temperatura, ciśnienie

Prawo Poissona p •V^к =const.

Prawo dla 1 mola gazu

(P₀•V₀ ) : t₀=R- stała gazu

Równanie Clapeyrone

P •V=n•R•T dla „n” mol

Praca i ciepło w przemianach

• izobaryczna p=F/s , F=ps, dV=sd_s, dW=dF•ds.=p•s•ds.=p•dv

• izotermiczna W= RT • ln (V₁/V₂) ln- logarytm naturalny , logarytm z liczby a o podstawie b, to taka liczba c że b_c=a

maszyna cieplna- maszyna wykorzystująca ciepło do wykonania pracy np. kocioł parowy, silnik spalinowy, silnik parowy

Z grzejnicy pobierane jest ciepło Q₁, silnik wykonuje pracę , do chłodnicy dodawane jest ciepło Q₂

W= Q₁-Q₂ praca jaką wykonał silnik

W/Q₁= η sprawność maszyny stosunek pracy wykonanej przez maszynę do pobranego ciepła

(Q₁- Q₂)/ Q₁= η

Cykl termodynamiczny- szereg przemian prowadzących do tego samego pkt = do tych samych właściwości i wartości

Silnik Carnota- cyklowi przemian Carnot poddajemy silnik z gazem doskonałym

Sprawność w cyklu Carnot (T₁-T₂)/T₁

12 izotermiczne sprężanie gazu, oddanie ciepła

23 adiabatyczne sprężanie gazu

34 izotermiczne rozprężania gazu, pobranie ciepła

41 adiabatyczne rozprężanie gazu

II zasada termodynamiki

• Nie można zbudować takiej maszyny(perpetuum mobile Ii rodzaju), która by całe pobrane ciepło z grzejnicy zamieniała na pracę.

• Sprawność maszyny pracującej w cyklu Carnot nie może osiągnąć wartości 100%

• Nie można zbudować lodówki, która to samorzutnie przenosiłaby ciepło z chłodnicy do grzejnicy. Ciepło Q₂ może być przekazane do grzejnicy, ale przez wykonanie pracy.

Całe ciepło na pracę nie może być zamienione!
Topnienie

Q₁= m •Cw • (T₁-T_p) ciepło potrzebne do ogrzania

Q₂= m •Ct ciepło potrzebne do stopienia

Q₃= m •Cp ciepło potrzebne na zmianę cieczy w parę , Cp- ciepło parowania

Szybkość parowania zależ od :

• Temperatury

• Wielkości powierzchni cieczy

Wrzenie zachodzi w stałej temperaturze i w stałym ciśnieniu

Sublimacja

Q₁= m • Cs Cs- ciepło sublimacji

---