To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1. Układ termodynamiczny i jego rodzaje oraz parametry i funkcje stanu.
Obszar materii ograniczony osłoną kontrolną, materialną lub abstrakcyjną. Układ ten może być:
Zamknięty – przez powierzchnie kontrolne tego układu nie jest wymieniana substancja
Otwarty – przez powierzchnie tego układu mogą być wymieniane substancje
Rodzaje powierzchni kontrolnej:
Przepuszczalne dla substancji i energii
Przepuszczalne dla wybranego elementu układu
Diatermiczna – nie przepuszcza substancji a przepuszcza ciepło
Adiabatyczna – nie przepuszcza substancji i ciepła, ale może wymieniać pracę
Układ odosobniony – układ, który nie wymienia substancji i energii. Otoczenie – wszystko to co jest poza układem. Parametry stanu – są to wielkości stałe lub zmienne, niezależne od historii, charakteryzujące stan rozpatrywanej substancji i powiązane między sobą równaniem stanu. Zmiana jednego z parametrów stanu zmienia stan układu. Podstawowe parametry termodynamiczne to: ciśnienie, objętość, temperatura, masa. Zmiana tych parametrów istotnie zmienia analizowane zjawiska termodynamiczne. Parametry stanu dzieli się na:
Ekstensywne – ich wartości zależą od ilości substancji np. V; parametry te odniesione do
jednostki substancji stają się parametrami intensywnymi;
Intensywne – ich wartości nie zależą od ilości substancji np. ciśnienie, objętość właściwa,
temperatura.
Funkcja stanu – funkcja zależna od parametru stanu:
Kompresja – proces dla którego następuje zmiana zmniejszenia objętości: dV<0
Ekspansja – proces dla którego następuje zmiana zwiększenie objętości: dV>0
Sprężanie – zmiana ciśnienia, gdzie następuje wzrost ciśnienia
Rozprężanie – zmniejszanie ciśnienia.
2. Zasada zachowania ilości substancji i jednostki jej pomiaru.
W zjawiskach fizycznych liczba cząsteczek nie zmienia się oraz nie zmienia się liczba atomów podczas reakcji chemicznych. Jednostki pomiaru:
Liczba Avogadra (NA) – liczba cząsteczek zawarta w 1kmol substancji
(6,0268±0,00016)∙1023/mol
Masa – właściwość układów fizycznych określająca ich bezwładność (masa bezwładna) lub
oddziaływanie grawitacyjne (masa grawitacyjna)
Masa bezwładna – jest miarą bezwładności oporu ciała jaki stawia ono przy zmianie stanu
jego ruchu F = ma
Relatywistyczna zmiana masy – jest ona ekwiwalentem zmiany energii E=mc2
Objętość – objętość skończonej ilości substancji nigdy nie może przybierać wartości równej
0. Objętość gazu ograniczają ścianki naczynia zamkniętego, w którym się on znajduje. Jeśli
(…)
… właściwości właściwościom gazu
doskonałego im mniejsza jest jego gęstość.
8. Prawo Avogadra i wynikające z niego wnioski oraz uniwersalna stała gazowa.
W równych objętościach różne gazy doskonałe znajdujące się w jednakowych ciśnieniach zawierają
równe liczby cząsteczek (drobin). W związku z tym masy dwóch gazów doskonałych znajdujących
się w tych samych warunkach fizycznych mają się do siebie…
…. Dlatego też stałą tą nazywamy indywidualną stałą gazową i oznaczamy ją:
=
Jest to równanie Clapeyrona dla 1kg gazu doskonałego. W równaniu tym p, ν, T są jednoczesnymi
wartościami ciśnienia bezwzględnego, objętości właściwej i temperatury bezwzględnej w stanie
równowagi R (wyrażona jest w J/kg∙K) jest indywidualną stałą gazową. Gaz doskonały jest to gaz
spełniający równanie Clapeyrona.
=
=
Zależność…
… właściwe są odwrotnie proporcjonalne do ich mas cząsteczkowych.
p = idem; T = idem
=
=
= =
Przy jednakowym ciśnieniu i temperaturze molowe objętości roznych gazów doskonałych są
jednakowe. W przypadku szczególnym ( w warunkach normalnych) objętość molowa kazdego gazu
doskonałego jest:
=
Tzn. że 1kmol ma objętość 22,4135
= 22,4135
w normalnych warunkach fizycznych.
- uniwersalna stała gazowa odniesiona…
… – jest to ciśnienie jakie wywierałby składnik gdyby sam tylko zajmował całą
objętość V, przy tej samej temperaturze T, jaką posiada mieszanina: dla całej mieszaniny pV=nRT
Prawo Daltona – suma ciśnień udziałowych wszystkich składników mieszaniny gazów doskonałych
jest równa ciśnieniu mieszaniny
=
Stała gazowa mieszaniny:
=
∑
∙
∙
=∑
=
=
∙
11. Ciepło właściwe gazów i jego rodzaje oraz jednostki ich pomiaru.
Ciepłem…
… jest strumień ciepła: ȧ=a/t, I/s
Rozróżniamy:
̇
Objętościową gęstość strumienia ciepła, ̇ = , W/m3
̇
Powierzchniową gęstość strumienia ciepła, ̇ = , W/m2
Liniową gęstość strumienia ciepła, ̇ =
̇
W/m
34. Ustalona wymiana ciepła oraz prawo Fouriera i jej opis analityczny.
Ustalony przepływ ciepła w ciałach stałych, w których istnieje pole temperatury T(x, y, z) opisuje
prawo Fouriera.
( , , )
̇=
−
Znak „-„ wynika z tego, że gradient wzdłuż normalnej do powierzchni izotermicznej jest ujemny.
Aby strumień ciepła był dodatni należało w tym równaniu postawić „-„.
λ – współczynnik przewodzenia ciepła
35. Przenikanie ciepła przez przegrodę oraz równanie Newtona i jego interpretacja fizyczna.
Opór wnikania ciepła jest to opór przepływu ciepła między strugą płynu a powierzchnią ściany.
Ponieważ współczynnik…
… wrzenia i krzepnięcia wody
Skala Fahrenheita - 1°F
Skala Reomiura - 1°R
Skala Rankine’a - 1°Ra
Skala praktyczna – jest to skala oparta o 11 punktów: krzepnięcia, wrzenia i punktów
potrójnych różnych substancji.
5. Zerowa zasada termodynamiki i jej interpretacja fizyczna oraz prawo Richmanna i doświadczenie
Joule’a.
Zerowa zasada termodynamiki (zjawisko tranzytowości, równowagi termodynamicznej…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)