To tylko jedna z 8 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Podstawowa nierówność termodynamiki ujmująca łącznie I i II zasadę termodynamiki ma postać:
I zas. term. II zasada
Dla procesów odwracalnych nierówność przechodzi w tożsamość.
Wszystkie procesy zachodzące w otaczającym nas świecie sa nieodwracalne, wiec w układach odosobnionych przebiegają w kierunku wzrostu entropii (określenie poprzez entropie kierunku przemian). Dla gazu doskonałego procesem nieodwracalnym jest rozprężenie się gazu w próżni bez wykonania pracy. Jest to proces izotermiczny. V i S gazu wzrasta.
Inny przykład I i II zasady termodynamiki
Dwa kawałki metalu połączone cienkim drucikiem znajdują się w ośrodku izolacyjnym. Jeżeli to Q przepływa z 1 2.
Ilość ciepła Q1 przekazywana przez 1 2 jest równa Q2 otrzymanego przez 2. a proces przepływu opisuje równanie:
Jeżeli różnica temperatury ciał to może zachodzić odwracalny przepływ ciepła. Dla nieskończenie małej zmiany T dwóch ciał kierunek przepływu ciepła może zmieniać się na przeciwny. Zmiana entropii dS dla takiego stanu .
Dla procesu odwracalnego całkę .
Przy założeniu, że drucik jest bardzo cienki (mały przepływ Q i gradient T w obu kawałkach =0), wtedy dwa ciała przyjmują i oddając ciepło. Jeśli ilość przepływającego ciepła wynosi Q to S ciała 1 zmniejszy się o wielkość - a chłodniejszego wzrośnie o . Ponieważ każdy z kawałków 1 i 2 oddaje tyle ciepła ile otrzymuj to zmiana S układu przy przepływie ciepła Q zapisuje się:
Jeżeli to następuje samorzutny przepływ ciepła od ciała cieplejszego do chłodniejszego.
W momencie wyrównanie się T obu ciał , - układ osiąga stan równowagi i możliwy jest tylko odwracalny przepływ ciepła. Oznacza to, że w procesach odwracalnych entropia układu osiąga wartość maksymalna.
Jeżeli silnik w każdym cyklu pobiera ciepło Q2 z chłodnicy o temp. T2, a dodaje ciepło Q1 (Q1 Q2) żródłu o temp. T1 (T1 T2). Brakująca różnica Q1-Q2 pokrywa Dostarczona z zewnątrz praca,
Lub Q doprowadzona z dodatkowego źródła.
W pierwszym przypadku silnik działa jako chłodnica obniżając T chłodnicy albo jako pompa cieplna, kosztem W z zewnatrz dostarcza żrodła ciepła.
Energia swobodna
Podobną rolę jak entropia czyli wyznaczania kierunku przebiegu zjawiska spełnia w stosunku do przemian izochoryczno-izotermicznych energia swobodna F, wprowadzona przez Helmholtza.
Jest ona tą częścią całkowitej energii układu, która jest energia dostępną, a więc taką, którą można w każdej chwili zamienić na pracę.
(…)
… potrójnego wody.
ad 2. Skala Celsjusza opiera się na :
- temperatura topnienia lodu
- temperatura wrzenia wody mierzona w warunkach normalnych
(temperatura punktu potrójnego wody w skali Celsjusza wynosi 0,01ᴼC)
Skala Fahrenheita:
- temperatura mieszaniny śniegu z salmiakiem
- temperatura normalna ciała ludzkiego
; Punkt topnienia lodu: - Punkt wrzenia wody: - jest mniejszy razy niż .
Skale temperatur…
… nieodwracalny przebiega ze wzrostem entropii, to chociaż całkowita energia układu U jest stała to wartość użyteczna jest coraz to mniejsza, gdyż część energii jest energią związaną, nie nadającą się do wykonania pracy. Zasada degradacji energii.
Jeśli w układzie zachodzą przemiany T=const; V=const to warunkiem wystąpienia stanu równowagi termodynamicznej jest minimum F
ale dT i dV=0 to dF 0.
Czyli w układzie…
… są w równowadze termicznej ze sobą.
Zerowa zasada termodynamiki
Temperatura jest wielkością skalarna, która jest właściwością wszystkich układów termodynamicznych (stanie równowagi) przy czym równość temperatur jest warunkiem koniecznym i wystarczającym równowagi termodynamicznej.
Skale temperatury dzielimy na:
teoretyczne - oparte na zależnościach teoretycznych (idealnych), np. termodynamiczna skala temperatur…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)