1. I zasada termodynamiki (układ zamknięty);

Zmiana energii wewnętrznej równa jest sumie algebraicznej pracy oraz ciepła wymienionego z otoczeniem jeśli nie występuje zmiana energii kinetycznej oraz energii położenia układu. dU=dQ-dL; ΔL=pdV; druga postać di=dq+Vdp;

2. I zasada termodynamiki (układ otwarty);

dU=dQ+idm-pdV; i-entalpia; i=u+pν;

3. II zasada termodynamiki;

Nie istnieje maszyna cieplna pracująca cyklicznie wykonująca pracę bez zmian w otoczeniu; dS=dQ/T;

4. III zasada termodynamiki;

W temperaturze zera bezwzględnego entropia układu skondensowanego dąży do zera.

5. Równanie Maxwella;

du=Tds-pdν-Σ(y)(α=1)(Fα*dxα)

1. xα=const; du=Tds-pdν;

(diT/diν)s=-(dip/dis)ν;

2. ν=const; du=Tds+ Σ(y)(α=1)(Fα*dxα)

(diT/dixα)s, ν=(diFα/diS)xα,ν

6. II równanie Maxwella;

di*=Tds/Jdp- Σ(y)(α=1)(xα*dtα);

1. Fα=const; (diT/dip)s=(diν/dis)p;

2. Fi=/α=const; -(diT/diFα)s,p=(dixα/dis)p

7. III równanie Maxwella;

df=-sdT+pdν/Σ(y)(α=1)(Fα*dxα); f=u-Ts

1. xα=const; (dis/diν)T=(dip/dif)ν;

2. xi=/α=const; -(dis/dixα)T,ν=(dis/dip)xα,ν;

8. IV równanie Maxwella;

dg*=-sdT+νdp-Σ(y)(α=1)(xα*dFα);

1. Fα=const; (diν/diT)p=(dis/dip)T;

2. Fi=/α=const; (dis/diFα)T,p=(dixα/diT)Fα,p;

9. Dławienie;

Jest to przemiana nieodwracalna polegająca na spadku ciśnienia bez wykonania pracy.

10. Efektywna sprawność termiczna;

Nazywamy tak stosunek masowej gęstości zasobu pracy efektywnej do wartości opałowej paliwa ηet=Le/Wu=ηm*ηt.

11. Efekt zjawiska Joule'a-Thomsona;

Zjawisko to wiąże się z odstępstwem gazu rzeczywistego od praw obowiązujących dla gazu doskonałego;

Μ=(diT/dip)i=((dii/dip)T)/(dii/diT)p=-I/Cp(diu/dip)T+(dipν/dip)T.

12. Energia wewnętrzna gazu doskonałego;

E1=C_νT+a; a=-CνT0

doskonałego: u=całka(T₀ do T)CνdT=Cν(T-T₀)

ν-średnie ciepło właściwe przy stałej obiętości.

13. Emisyjność Ē;

Nazywamy stosunek gęstości strumienia emisji zasobu energii R_T ciała promieniującego do gęstości strumienia emisji zasobu en. prom. RTc ciała doskonale czarnego: E=R_T/R_Tc

14. Kinetyczna teoria promieniowania;

Każda powierzchnia zewnętrzna ciala o temperaturze wyższej od temperatury zera bezwzględnego wypromieniowuje ciepło w postaci fal elektromagnetycznych. Główna część promieniowania przypada na podczerwień tzn. na długość fal w zakresie 0,7-100μm.

15. Koncentracja składnika mieszaniny;

Definiujemy jako stosunek objętościowej gęstości zasobu masy składnika mieszaniny do objętościowej gęstości zasobu masy mieszaniny i oznaczamy C_i=ρi/ρ.

16. Koncentracja molowa składnika mieszaniny;

Cni=ρni/ρn; Suma wszystkich objętościowych gęstości zasobu ilości moli składu mieszaniny równa jest objętościowej gęstości zasobu ilości moli mieszaniny.

17. Kwantowa hipoteza Planca;

Średnia energia promieniowania En oscylatora promieniowania o częstotliwości v (długość fal λ) przypadająca na poziom energetyczny En przyjmuje postać En=f(En)En=EnBexp(-En/kT)

18. Prawo Avogadra;

W jednakowych objętościach znajduje się taka sama liczba cząstek dowolnego gazu doskonałego jeśli ciśnienia i temperatury tych gazów są jednakowe. m1=n1M1; m2=n2M2; n-liczba cząstek gazu; M-masa cząsteczkowa; m-masa; MR=B-uniwersalna stała gazowa.

19. Prawo przesunięć Wiena;

λmT=hc/k4,965=σw;

Prawo to głosi, iż odwrotnie proporcjonalna zależność długości fali λm od temp. T opisuje ilościowo mechanizm przesunięcia się maksimum rozkładu widmowego objętościowej gęstości zasobu energii monochromatycznego promieniowania elektromagnetycznego Eλ(λ) w miarę wzrostu temperatury w stronę fal krótszych.

20. Prawo Lamberta;

Intensywność promieniowania Ig (światłość) w kierunku tworzących kąt α z normalną do płaszczyzny promieniującej jest równa intensywności promieniowania w kierunku normalnych do promieniującej przez cosα; Iα/I₀cosα; Jeżeli RTα-gęstość strumienia energii tworzy z kierunkiem tworzącym kąt α z normalną do promieniującej powierzchni d²SI to możemy wyrazić, że: Iα=d²RTI/d²w; gdy α=0 to I₀=d²RTI/d²w;

21. Prawo stanów odpowiednich;

Jeżeli dwa czynniki różne mają jednakowe dwa parametry zredukowane to trzeci ich parametr zredukowany musi być taki sam

22. Prawo przesunięć Wiena;

Wien wykazał, że funkcja rozkładu widmowego objętościowej gęstości zasobu energii promieniowania elektromagnetycznego w modalnym polu długości fal Er(λ) powinna mieć postać Er(λ)=(1/λ⁵)f(λT); Er(λ)=(c₁/ λ⁵)exp(-c₂/ λT)

23. Prawo Charlsa;

V=const; p=p₀(1+βt); β=(1/p)(dip//diT)V -termiczny współczynnik prężności.

24. Prawo Boye'a Mariotte'a;

Prawo to mówi, że przy stałej temperaturze iloczyn ciśnienia przez objętość właściwą jest stałą, tzn. p₁V₁=P₂V₂, jeśli p₁ i V₁ oznaczają parametry w stanie 1, a p₂ i V₂ w stanie 2, przy czym temperatura w obu tych stanach jest taka sama.

25. Prawo Daltona;

Ciśnienie całkowite p fazy gazowej wieloskładnikowej będącej mieszaniną gazów doskonałych równoważne jest ciśnieniu jakie wywierałby gaz doskonały jednoskładnikowy mając następujące parametry: temperatura T równej temperaturze fazy gazowej wieloskładnikowej oraz objętościową gęstością zasobu ilości moli ρn równa sumie objętościowej gęstości zasobu ilości moli składników mieszaniny ρni; p=Σ(i=1)ρniBT.

26. Prawo promieniowania Planca;

dE(λ)=8Phcdλ/(λ⁵(exp(hc/λkt)-1)

27. Prawo promieniowania Stefana;

Strumień wymiany ilości cząstek odniesiony do jednostki powierzchni lub wymiana ilości cząstek przez jednostkę powierzchni w jednostce czasu, określany jest zależnością: v=nν/4; n-objętościowa gęstość zasobu ilości cząstek gazu. Natomiast przez analogię strumienia wymiany zasobu ilości fotonów określona jest zależnością vf=nc/4.

28. Prawo Gay-Lussaca;

p=const; Gazy rzeczywiste zbliżają swe własności do gazu doskonałego wówczas gdy ciśnienie gazu maleje a temperatura wzrasta i jest wysoka w porównaniu z temperaturą nasycania; ν=ν₀(1-αt); α=1/α(diν/diT)p.

29. Prawo Joule'a;

Stwierdzono że masowa gęstość zasobu energii wewn. gazu doskonałego jest funkcją tylko temperatury bezwzględnej T gazu. ((diu/diν)T=0 i (diu/dip)T=0) ->u(T); udowadniamy że jest to prawdziwe co następuje E₁=E₁(T)

30. Przemiana izochoryczna;

ν =const; p1/p2=T1/T2, entropia ΔS=C νln(T2/T1)

Wielkość ekstensywna- wielkość geometryczna lub fizyczna, której zasób w obszarze złożonym z sumy podobszarów, równy jest zasobom we wszystkich podobszarach. Wyróżnia się podzbiór wielkości substancjalnej (WS) oraz podzbiór wielkości kompensacyjnej ( WK).

Obszar substancjalny - obszar zawierający stale te same elementy substancji ( w sensie fenomenologicznym); brak przepływu masy przez granice.

Obszar komponencjalny - obszar pokrywający się z obszarem substancjalnym zawierający mieszaninę jako całość, w którym prędkość refencjalna zastępuje prędkość komponencjalną ( obszarów komponencjalnych jest tyle ile składników). WS lub WK, która wypełnia obszar objętości V jest sumą dyskretnego zbioru najmniejszych porcji tychże wielkości.

Przemiany quasistatyczne - przemianu graniczne, w których temperatury i siły zewnętrzne są mało różne od temperatur i sił własnych układu.

Zerowa zasada termodynamiki - jeżeli dwa układy są w równowadze cieplnej z trzecim układem, to są one również w równowadze ze sobą.

I zasada termodynamiki - zmiana energii wewnętrznej układu równa jest zmianie ciepła układu i pracy wykonanej nad układem lub przez układ nad otoczeniem dU = dQ - dL ; dL = pdV . druga postać di = dq + vdp .

II zasada termodynamiki - w dowolnym procesie termodynamicznym entropia wszechświata może wzrastać lub pozostać stała, ale nigdy nie może maleć

ds=dQ/T

III zasada termodynamiki - zmiana entropii związana z dowolnym odwracalnym procesem izotermicznym układu skondensowanego dąży do zera, gdy temperatura układu dąży do zera.

Równanie ciepła wg II zasady termodynamiki

1) w procesie odwracalnym Tds = c_vdT + T(∂p/∂T)_vdV

2) Tds = c_pdT - T(∂V/∂T)_pdp

Masowa gęstość zasobu entalpii i = u + pV

Zależność na ciepło właściwe c_v( T, v) = c_v( t) + T_sλ ' |( δ²p/δT²)_vdV

Równanie Bernouliego - całkowity bilans energii poruszającego się gazu z prędkością substancjalną ε_I + p_sυ + (u²/α) = const , ε_I - masowa gęstość zasobu energii wewnętrznej gazu

Prawo izobary Gay-Lussaca - określa ilość gazu znajdującego się pod stałym ciśnieniem rozszerzającym się przy każdym wzroście temperatury o 1°C i tę samą objętość

ρ,m = const , V/V

Prawo izochory G.-L. - ciśnienie pewnej ilości gazu znajdującego się w stałej objętości przy zmianie temperatury o 1° ulega zmianie w temp. 0°C

p_v,m = p₀ + βp₀T ( β - term. współczynnik prężności)

Prawo Avogadra -jednakowa objętość różnych gazów w tej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniem zawierają tą sama liczbę cząstek

Prawo Daltona -ciśnienie wywierane przez mieszaninę gazu = sumie ciśnień

cząstkowych jakie wywierałyby poszczególne składniki mieszaniny gdyby

osobno zajmowały ta samą objętość

Zasada Cartheodory'ego -substancjalny bilans masowej gęstości zasobu energii wewnętrznej dla przemiany quasistatycznej

dq=du+pdv=pdv+Σ(F_αdx_α)

dla procesu nieodwracalnego

du = dq + dq_p= pdV +
( F_αdx_α)

Równanie Gibsa - du = Tds - pdV +
( F_αdx_α)

Równanie Gibsa-Helmholtza
- wiąże ciepło reakcji z pracą maksymalną reakcji chem. L_max = F_α-F₁= u₂-u₁-T(s₂-s₁)

Równanie stanu Dieteredego - P(V-α) = Rt exp(-Q/RTυ)α = υ_u/2

Postać zredukowana π(2ϕ-1) = t exp2(1-1/ϕτ)

Równanie Berthelota - RT = (p+a/Tυ²)(υ-α) , α=V_k/3

Postać zredukowana (π+16/3Tϕ³)(ϕ-0.25)=32t/9

Równanie Mayera - Ciśnienia c_p-c_v = T(R/ν)(R/p)=R , k=c_p/c_v

p_sr=p_s+p_o; p_c=p_s+p_d; p_ca=p_sa+p_d p_d=(U²/α)ρ

31. Przemiana izobaryczna;

P=const; ν1/ ν2=T1/T2 ΔS=Cpln(T2/T1)

32. Przemiana izotermiczna;

T=const; p1ν1=p2ν2=pν=const; ΔS=Rln(ν2/ν1)=Rln(p1/p2)

33. przemiana izotropowa

S=const; oraz S2=S1=const; q^-=0 i q_-=0

34. Przemiana adiabatyczna;

q=0 i q_-=/0; p1ν1^k=p2ν2^k; k=C_p/C_ν

35. Przemiana politropowa;

C=dq/dT=const; ds.=Cν(n-k/n-1)ln(T₂/T₁); p₁ν₁ⁿp₂ν₂ⁿ; T₁ν₁^n-1=T₂ν₂^n-1; T₁P₁^(1-n/n)=T₂p₂^(1-n/n); n=(C-Cp/C-CJ).

36. Przemiana I rodzaju;

c.s. ->ciecz; ciecz->para; c.s. ->para;

Zachodzi istotna dostrzegalna zmiana struktury oraz towarzyszy przemianie pochłaniania lub wydzielenia ciepła utajonego. Zmiana parametrów makroskopowych takich jak: współczynnik rozszerzalności, ciepło właściwe. W I przemianie pochodne entalpii swobodnej nie są ciągłe. dq=-SdT+νdp=>T=const; (diq/dip)T=ν; p=const; (diq/diT)p=-S.

37. Przemiana II rodzaju;

Dla określonych wartości ciśnienia i temperatury zachodzi zmiana ciepła właściwego lub podatności magnetycznej, zmiana struktury krystalicznej. W II przemianie drugie pochodne entalpii swobodnej są ciągłe. (δ²g/ δp²)_T=(δν/δp)_T=-νγ, gdzie γ jest izotermicznym współczynnikiem sprężania określonym zależnością γ=-1/ν(δν/δp)_T=-(δlnν /δp)_T oraz (δ²g/δT²)_p=-(δs/δT)_p=-c_p/T gdzie, pochodna masowej gęstości zasobu entropii po temperaturze, przy ustalonym ciśnieniu, określona jest związkiem: c^*_z=T(δs/δT)_z

38. Reguła faz Gibsa;

F=c-p+2; p-liczba faz; c-liczba składników; F-liczba stopni swobody układu , czyli takich parametrów jak: ciśnienie, temperatura i koncentracja składników układu, które mogą zmieniać się powodując naruszenia równowagi układu.

39. Rozkład prędkości Maxwella;

W przestrzeni prędkości νx, νy, νzdefiniujemy funkcje rozkładu „objętościowej gęstości zasobu zdarzenia losowego Φ(v)” charakteryzująca się tym, iż w przyroście elementarnym trzeciego rzędu obszaru „objętości” d³v=dvxdvydvz zawarty jest elementarny przyrost trzeciego rzędu ilości cząstek gazu d³n(v) poruszających się z prędkościami v (cząstka gazu ma w temp. T energię kinetyczną E=1/2mv². A zatem możemy napisać Φ(v)=f(E)=d³n/d³v.

40. Równanie Gibsa;

Równanie Gibsa jest bilansem odniesionym do stałego zasobu masy układu (bilansem substancjalnym) składającego się z faz, które mogą zmieniać swe masy w obszarze stałego zasobu masy układu bilansowania. du=Tds-pdV +Σ(γ)(α=1)(FαdXα)+Σ(n)(i=1)μidmi; u- uogólniony potencjał chemiczny.

41. Równanie Gibsa-Duhema

Stosując do wszystkich czynników prawej strony równania Gibsa przekształcenie Legendre'a, porządkując wyrazy otrzymamy: sdT-Vdp +Σ(α=1)(γ+1) (X_αdF_α)+Σ(i=1)(n) c_idμ_i*=0

42. Równanie Gibsa-Helmholtza;

Równanie to wiąże ciepło reakcji z pracą maksymalną reakcji chemicznej L_umax=F₂=F₁=U₂-TS₂(U₁-TS₁)=U₂-U₁-T(S₂-S₁);

43. Równanie Van der Waalsa;

P=RT/(v-α)-a/v²)(v-α)=RT lub v³+(α+RT/p)v²+av/p-aα/p=0

44. Równanie Bathelota;

(p+a/Tv²)(v-a)=RT

45. Równanie Mayera;

Cp-Cv=T(r/v)(R/p)=R; k=Cp/Cv;

46. Równanie stanu Dietericiego;

p(v-α)=Rtexp(-a/RTv)

47. Równanie stanu gazu doskonałego Clapeyrona;

pV=mRT; R-stała gazowa. ***Dokonując syntezy prawa Boyle'a- Mariotta z prawem Gay- Lussaca, przemieszczamy się na osi odciętych od wartości masowych gęstości zasobu objętości równych kolejno ν₁ następnie ν_x aż do wartości ν. Dla izotermy T₁=const zgodnie z prawem B-M p₁ν₁=pν_x zaś dla izobary p=const zgodnie z prawem G-L ν_x/ν=T₁/T eliminując z tych równań ν_x otrzymujemy związek p₁ν₁/T₁=p_ν/T=const=R łączący trzy parametry stanu p, ν, T w równanie Clapeyrona. ν=V/m wówczas r C => pV=mRT.

48. Równanie Pfaffa;

Niech każde wyrażenie różniczkowe typu DX=X1dx+X2dx2+…jest różniczką zupełną funkcji f(x1,x2…) tj. DX=df=(dif/diX1)dx1+(dif/diX2)dx2+… mamy wówczas Xi=dif/diXi oraz pochodne mieszane są równe (diXi/dixu)xi=(dXu/dxi)xu. Jeżeli dwie w jednym przypadku równanie to nie jest różniczką zupełną diXi/dixu=/diXu/dixi to wyrażenie DX jest różniczką zupełną i nazywamy wyrażeniem Pfaffa a równanie diX=X1dx1+X2dx2+…=0 równaniem Pfaffa.

49. Równanie Bernouliego;

εI+psv+u²/2=const; εI-masowa gęstość zasobu energii wewn gazu; v-masowa gęstość zasobu objętości gazu; u-wektor prędkości substancjalnej gazu; ps-ciśnienie statyczne.

50. Sprawność mechaniczna silnika;

Nazywamy stosunek pracy efektywnej odebranej na wale silnika do pracy (mocy) internijnej ηm=Le/Li=Ne/Ni; N-moc.

51. Sprawność internijna (wewnętrzna);

Nazywamy stosunek pracy (mocy) internijnej do pracy (mocy) obiegu porównawczego ηi=Li/Lob=Ni/Nob.

52. Sprawność efektywną;

Nazywamy stosunek pracy (mocy) efektywnej do pracy (mocy) obiegu porównawczego ηe=Le/Lob=ηm*ηi.

53. Sprawność termiczna;

Nazywamy stosunek masowej gęstości zasobu pracy internijnej do wartości opałowej paliwa ηt=Li/Wu.

54. Sprawność termiczna obiegu porównawczego;

Nazywamy stosunek pracy objegu porównawczego do ciepła dostarczonego do obiegu ηob=Lob/QD

55. Uogólnione ciepło właściwe;

C*=(dq/dT)_T dq=TdS; Cz*=T(dis/dit)z; Cz*=d(u+l-l*)/dT=(du+pdv-dl*)/dT= (di-vdp-pl*)/dT; dl=pdv-elementarna masowa gęstość zasobu pracy bezwzględnej; h=i=u+pdv; dq=di-vdp-dl*; du=dq-pdv+dl*; C*-praca zewnętrzna;

56. Wielkość ekstensywna (WE);

Nazywamy wielkość geometryczną lub fizyczną której zasób w obszarze złożonym z trzech podobszarów równy jest sumie zasobów we wszystkich podobszarach. Przykładami skalarnymi WE objętość, masa, ładunek elektryczny, energia i entropia. Przykładami wektorowymi WE: pęd i kręt.

57. Zalężność Rayleigh-Jeans;

Dla układu widmowego gęstość zasobu energii promieniowania elektromagnetycznego wewnątrz pudła izotermicznego. dε(λ)=(8PkT/λ⁴)dλ.

58. Zerowa zasada termodynamiki.

Jeżeli dwa układy nie graniczą ze sobą znajdują się w równowadze cieplnej z trzecim układem z którym graniczą, to są one również w równowadze cieplnej względem siebie.

59. Zjawisko Joule'a-Thomsona;

Opisuje dławienie adiabatyczno - izotalpowe gazu doskonałego w przepływie otwartym.

Jeżeli siła F oddziałująca na powierzchnię A nie ma gradientu, to ciśnienie można określić zależnością p=F/A.

Pochodnymi jednostkami ciśnienia są Bar 1[bar]=10⁵]Pa], Tor 1[Tr]=1[mmHg] w temperaturze t_nf=0[˚C] oraz przy normalnym przyspieszeniu ziemskim.

Atmosfera techniczna w temperaturze t_nf=15[˚C] 1[at]=[kG/cm²]=0,981*10⁵[Pa]=0,981[bar]

Atmosfera fizyczna w temperaturze t_nf=0[˚C] 1[Atm]=1,033[at]=760[mmHg]=101325[Pa]

Mol jest chemiczną miarą zasobu ilości drobin lub cząstek równoważną liczbie atomów zawartych w 12 gramach czystego izotopu węgla C¹², której wartość równa jest 6.023*10²³.

Liczba Avogadra określa ilość cząstek zawartych w jednym molu dowolnej substancji: N_A=6.023*10²³[1/mol].

Praca bezwzględna δL=pdV. Praca użyteczna δL_u=Σ(F_α*dX_α). Praca tarcia δL_f=δQ_f Praca techniczna δL=-Vdp. Masowa gęstość zasobu energii E_I=E_I/m. Entropia jest nowym parametrem stanu i związana jest z wymianą ciepła niezależnie czy została wykonana jakakolwiek praca ds=δQ/T. Zaś dla przemian nieodwracalnych: dS=(δQ+δQ_f)/T.

---