Układem termodynamicznym nazywamy część świata fizycznego wyodrębnioną w jakiś sposób. Resztę świata nie należącą do układu nazywamy jego otoczeniem. Granica pomiędzy układem a otoczeniem, zwana osłoną bilansową, może być czysto abstrakcyjna, najczęściej jednak stanowią ją ścianki naczynia, przegrody itp. Najczęściej za układ termodynamiczny przyjmuje się czynnik termodynamiczny, czyli jakąś substancję.

Układ najczęściej oddziałuje ze swoim otoczeniem, przy czym oddziaływanie to może polegać na wymianie materii lub energii. Układem otwartym nazywamy układ, w którym możliwa jest zarówno wymiana substancji, jak i energii z otoczeniem. Układ nazywamy zamkniętym wtedy, gdy nie występuje wymiana materii z otoczeniem.

sposoby oddzialywania układów termodynamicznych ze szczególnym uwzględnieniem praw i równań rządzących sposobami przenoszenia ciepła

I zasada termodynamiki. Ewew układu termodynamicznego można zmienic doprowadzając do niego ciepło lub pracę lub odprowadzając od niego ciepło lub pracę. wyraża się następującym wzorem:

∆U = Q + W

∆U - zmiana energii wewnętrznej ciała/układu - jednostka w układzie SI: dżul J
Q - ciepło dostarczone do ciała/układu - jednostka w układzie SI: dżul J
W - praca wykonana nad ciałem/układem - jednostka w układzie SI: dżul J

Treść tego wzoru (a więc i I zasady termodynamiki) można przedstawić w postaci sformułowania:

Zmiana energii wewnętrznej ciała, lub układu ciał jest równa sumie dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad ciałem /układem ciał.

Umowa dotycząca znaku: Aby prawidłowo obliczać zmianę energii wewnętrznej należy trzymać się następującej konwencji dotyczącej znaku pracy, lub ciepła:

	Jeśli praca lub ciepło są dostarczane do ciała (układu ciał), to są one liczone ze znakiem plus - są dodatnie.
	Jeżeli są odbierane od ciała (układu ciał) , czyli jeśli to ciało/układ wykonuje jakąś pracę, to odpowiednie wartości będą ujemne.

 

zasady bilansu cieplnego: Ró_ne ciała stykaj_c si_ ze sob_ mog_ wymienia_ energi_. Jednym z podstawowych i

powszechnych sposobów wymiany energii mi_dzy ciałami jest wymiana na sposób ciepła.

Warunkiem koniecznym takiej wymiany jest istnienie ró_nicy temperatur i wówczas ciepło

przepływa od ciał o wy_szej temperaturze do ciał o ni_szej temperaturze. Niekiedy wymiana

ciepła jest jedyn_ przyczyn_ zwi_kszania lub pomniejszania energii wewn_trznej ciała. Taka

sytuacja ma miejsce w przypadku układu ciał umieszczonych w kalorymetrze, czyli w

urz_dzeniu, które uniemo_liwia wymian_ ciepła z otoczeniem realizuj_c ide_ izolacji ciał od

otoczenia. W takich warunkach energia wewn_trzna całego układu jest stała mimo, _e zachodzi

wymiana ciepła pomi_dzy tworz_cymi go ciałami i energie wewn_trzne tych ciał ulegaj_ zmianie.

Układ taki d__y do stanu równowagi termodynamicznej, w którym to stanie temperatura

wszystkich elementów jest jednakowa. Pierwsza zasada termodynamiki pozwala stwierdzi_, _e

wówczas suma ilo_ci ciepła pobranego (Qp) przez jedne ciała układu izolowanego równa jest

sumie ilo_ci ciepła oddanego przez Q0 inne ciała tego układu, tak _e zmiana energii wewn_trznej

całego układu była zerowa. Stwierdzenie to nazywane jest zasad_ bilansu cieplnego i zapisywane

w formie równania:

Q1 + Q2 + ... = Q'1 + Q'2 + czyli

Qp = Q0

gdzie: poszczególne Q oznaczaj_ ilo_ci ciepła pobrane przez poszczególne ciała w układzie a Q'

oznaczaj_ ciepła oddane przez inne ciała tego układu.

Istnieje jeszcze jedna bardzo ważna cecha związana z omawianą wielkością, a wiąże się z mikroskopowym mechanizmem przekazu ciepła::

Ciepło jest tą częścią energii przekazywanej, która zachodzi w wyniku zderzeń między cząsteczkami ciał.

To bardzo ważny element, ponieważ istnieje konkurencyjny wobec ciepła sposób zmiany energii, którego mechanizm jest inny. W przypadku ciepła mamy do czynienia z przekazem na poziomie mikroskopowym, co oznacza, że odbywa się poza naszą możliwością obejrzenia go. Bo rzeczywistość jest taka, że cząsteczki i atomy, które mają wielkość miliony razy mniejszą niż 1 mm, poruszając się, wpadają jedne na drugie, zmieniają  kierunek ruchu, przekazują sobie energię. Jeśli mocno rozpędzana cząsteczka uderzy w jakiegoś cząsteczkę-marudera, to nastąpi przekaz pędu i cząsteczka uderzona zacznie poruszać się z większą prędkością, a uderzająca zwolni.

1. I zasada termodynami
2. Założenia odnośnie wykonania ćwiczenia (?)
3. Zada: zmieszano 2 ciecze. Podane dane: T1=45C T2= 3C Tkoncowe= 18C c1=3250 c2=1150 m1=280g Obliczyć m2=?
4. Związek między temp. wody w kalorymetrze a krwią dłoni zanurzonej

---