- Informacje
- Czat SI
Fizyka - termodynamika 1
Fizyka –Termodynamika
Uniwersytet Medyczny w Lodzi
Polecane dla Ciebie
Komentarze
Przejrzyj tekst
Termodynamika
Termodynamika Dział fizyki zajmujący się badaniem efektów energetycznych przemian fizycznych i chemicznych, które wpływają na zmiany energii wewnętrznej analizowanych układów.
Rodzaje termodynamiki
Termodynamika klasyczna
Termodynamika statystyczna
Termodynamika techniczna
Termodynamika chemiczna
Termodynamika procesów nierównowagowych
System, Układ, Otoczenie Układ i jego otoczenie. Układ to fragment wszechświata, stanowiący zorganizowaną i wyodrębnioną z otoczenia całość. System to zbiór elementów związanych ze sobą według określonego planu i spełniających pewną funkcję. Termodynamicznie system i układ są bardzo podobnymi pojęciami.
- Zbiór układów (komórki, tkanki, narządy) można traktować jako system (organizm).
- Jednocześnie organizm możemy traktować jako układ.
Układ izolowany.
- niemożliwa wymiana materii i energii.
- Układ izolowany częściowo
- Termicznie
- Mechanicznie
Układ zamknięty.
- wymiana energii, lecz nie materii z otoczeniem.
Układ otwarty.
- wymiana energii oraz materii z otoczeniem.
Parametry Układu Jeśli mamy system złożony z dwu identycznych układów A i B, to każdy z nich posiada parametry, którymi może być opisany.
Masa, objętość, ciśnienie, stężenie, temperatura i są one w tych układach identyczne. Jeśli układy A i B potraktujemy jako jeden układ AB to:
Parametry ekstensywne ulegną zmianie (masa i objętość).
Parametry intensywne pozostaną niezmienione (ciśnienie, stężenie, temperatura).
A + B → AB
Energia układu Energia kinetyczna – energia związana z ruchem. Energia cieplna – energia kinetyczna związana z nieuporządkowanym ruchem atomów i cząsteczek. Energia potencjalna – energia materii związana z jej strukturą i położeniem. Energia chemiczna – energia związana z przebiegiem reakcji chemicznej.
Energia może być przekształcona z jednej formy w inną.
Wielkości opisujące stan układu
Parametry stanu:
- Ekstensywne: masa, objętość:
- Intensywne: ciśnienie, stężenie, temperatura.
Funkcje stanu:
- energia wewnętrzna (U), energia swobodna (F), entropia (S), entalpia (H), entalpia swobodna inaczej potencjał Gibbsa (G).
Funkcje drogi (procesu): ciepło (Q), praca (W)
Energia wewnętrzna Całkowita energia układu będącą sumą: energii potencjalnej i kinetycznej makroskopowych części układu, energii kinetycznej cząsteczek, energii potencjalnej oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych.
U – energia wewnętrzna jako suma stanów energii cząsteczek (N mikrostanów) z założonym prawdopobieństwem ich wystąpienia.
Energia wewnętrzna układu izolowanego gazu doskonałego U = EK = CVT CV – ciepło molowe przy stałej objętości T – temperatura
Energia swobodna
Energia w ujęciu termodynamicznym to miara zdolności układu do zmiany. Energia swobodna to taka część energii układu, która może być wykorzystana do wykonania pracy. wolna energia A = U – TS Gdzie TS oznacza część energii nieprzydatnej do wykonania pracy, a związanej ze zmianą temperatury i entropii (nieuporządkowania struktury) układu.
Energię układu przy wykonaniu pracy możemy opisać zmianami energii swobodnej w zależności od parametrów stanu układu:
Przemiana izochoryczna (F – energia swobodna) F = U - dT
Przemiana izobaryczna (H - entalpia) H = U + pV
Przemiana izotermiczna (F – energia swobodna) F = U - TS
Przemiana izotermiczno-izobaryczna (G – entalpia swobodna, energia Gibbsa) G = U – TS + pV
Kierunki przemian spontanicznych i stany równowagi:
Entropia rośnie, entalpia maleje, entalpia swobodna maleje;
Entropia dąży do stanu maksymalnego, entalpia i entalpia swobodna dążą do stanów minimalnych.
Fizyka - termodynamika 1
Kurs: Fizyka –Termodynamika
Uniwersytet: Uniwersytet Medyczny w Lodzi
