Wykład 14.pdf

(783 KB) Pobierz
PowerPoint Presentation
Układ Termodynamiczny, Parametry Makroskopowe
Układ otwarty – może wymieniać
zarówno materię-masę jak I energię z
otoczeniem .
Układ zamknięty – może wymieniać
energię, nie może wymieniać masy z
otoczeniem .
Układ izolowany – nie może
wymieniać ani energii ani masy z
otoczeniem .
722630750.003.png 722630750.004.png
Energia wewnętrzna układu termodynamicznego
Energia wewnętrzna układu termodynamicznego jest równa sumie energii
kinetycznych i potencjalnych cząsteczek stanowiących ten układ.
Jeżeli cząsteczki układu nie oddziaływują ze sobą poza momentami
zderzeń, to energię wewnętrzną układu możemy zapisać w postaci:
U = ∑ i = 1
i
Zasada ekwipartycji energii:
Jeżeli temperatura układu wynosi T, to na każdy stopień swobody cząsteczki w tym układzie średnio
przypada energia równa ½ kT
= i kT
2
U = ∑ i = 1
= N i kT
“const.” zostało dodane, by uwzględnić energię, która
nie zmienia się w procesach termodynamicznych
2 const.
U = N i k T
2 = N
i
2 T = n iR
2 T = n c V T
dU = n c V dT
N A
Dla gazu doskonałego energia wewnętrzna nie zależy od objętości układu!!!
Energia wewnętrzna jest funkcją stanu układu.
N
N
N A k
N A k
U = N i k T
2 = N
2 T = n iR
i
2 T = n c V T
N A
722630750.005.png
Stopnie swobody cząsteczki
Liczba niezależnych zmiennych potrzebnych do opisu położenia cząsteczki w dowolnej chwili
czasu.
Lub
Liczba niezależnych ruchów, które może wykonywać cząsteczka.
Przykład
cząsteczka jednoatomowa: i=3
cząsteczka dwuatomowa: i=5
cząsteczka trzyatomowa lub wieksza: i=6
Nie został tutaj uwzględniony ruch oscylacyjny cząsteczki
Na jedno niezależne drganie w cząsteczce przypada średnio energia równa kT !
Dlaczego w praktyce nie uwzględniamy stopni swobody
oscylacyjnych?
722630750.006.png
Ciepło
Układ termodynamiczny może pobrać energię od ciała o
wyższej temperaturze. Tą pobraną energię nazywamy
ciepłem.
W wyniku pobrania ciepła zmieni się temperatura układu
(zmieniła się energia wewnętrzna)
Q = n c mol T
Q = n c mol dT
Q = m c w T
Q = m c w dT
C mol – pojemność cieplna molowa substancji, ciepło molowe substancji
C w – pojemność cieplna właściwa substancji, ciepło właściwe substancji
Ciepło nie jest funkcją stanu układu.
722630750.001.png
Praca
Jeżeli układ termodynamiczny wykona pracę, to zmieni się temperatura
układu, czyli zmieni sie energia wewnętrzna układu.
Wyróżniamy pracę objętościową i nieobjętościową.
Praca objętościowa – zmienia się objętość układu
Praca nieobjętościowa – np. Magnesowanie, polaryzowanie układu.
W dalszym ciągu interesować nas będzie głównie praca objętościowa.
W =− p dV
W =− ∫ p dV
W 0
Gdy objętość układu maleje – praca wykonana nad układem
W 0
Gdy objętość układu rośnie – praca wykonana przez układ
Praca nie jest funkcją stanu układu.
722630750.002.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin