120601

Funkcje stanu

Stan układu jednoskładnikowego można określić: podając dwie wielkości spośród trzech p, V, T, które są związane w przypadku gazów doskonałych r. Clapeyrona rzeczywistymi w. Van der Waalsa.

a)    energia wewnętrzna U=U(T, V)

b)    entalpia H= H(T,p)

c)    energia swobodna F= F(V, T)

d)    entropia S=S(p, V)

e)    Temperatura T= T(p,V)

Podanie dwóch spośród powyższych funkcji określa w zupełności stan układu .

Ada) energia wewnętrzna U-część energii, która zależy tylko od jego stanu termodynamicznego. Jest równa sumie energii kinetycznej bezładnego ruchu cząsteczek , energii potencjalnej ich oddziaływania , energii oddziaływania jonów i atomów w cząsteczkach , energii powłok elektronowych atomów i jonów, energii jądrowej, energii promieniowania elektromagnetycznego

Zmiana AU podczas przejścia ze stanu 1 do 2 nie zależy od rodzaju procesu i jest równa AU=Ur U_t. Dla procesu kołowego    = 0

Dla gazów doskonałych energia wewnętrzna zależy wyłącznie od jego temperatury bezwzględnej T i jest proporcjonalna do masy m gazu.

T

U = mjcv<fr , cv - ciepło właściwe

o

T = const Ekin(def)

Ciepło pobrane lub oddane przez układ (Q) lub praca wykonana () nie są funkcjami stanu,

Bo icli zmiana zależy od sposobu realizacji procesu.

Z doświadczenia Kelvina wynika równowartość pracy W i ciepła Q AQ= A AW A=0,24 cal./J

Jest to ogólna zasada zachowania energii - suma wszystkich form energii ciał tworzących układ izolowany pozostaje stała.

Jeśli mogą zachodzić wymiany energii z otoczeniem to przyrostflub ubytek) całkowitej energii układu równa się doprowadzonej z zewnątrz lub odprowadzonej na zewnątrz energii.