Termodinamika
From Wikipedia
UNUTRAŠNJA ENERGIJA: • Energija koja zavisi od strukture i termodinamičkog stanja tela i predstavlja zbir ukupne energije njegovih sastavnih čestica naziva se unutrašnja energija tela • Kod idealnog gasa: svodi se na kinetičku energiju haotičnog translatornog kretanja kretanja njegovih molekula U=3/2 n R T • Promena unutrašnje energije sistema može da se ostvari na dva načina: vršenjem rada i toplotnom razmenom • Proces predaje energije jednog tela drugom bez vršenja rada naziva se toplotnom razmenom
KOLIČINA TOPLOTE: • Kvantitativna mera promene unutrašnje energije pri toplotnoj razmeni naziva se količina toplote Q=c m deltaT • Toplotni kapacitet brojno je jednak količini toplote koju je potrebno da primi ili odpusti telo da mu se temperatura promeni za jedan stepen C=Q/deltaT • Specifični toplotni kapacitet brojno je jednak količini toplote koju je potrebno da primi ili odpusti telo jedinične mase da mu se temperatura promeni za jedan stepen c=C/m=Q/m deltaT • Molarni toplotni kapacitet brojno je jednak količini toplote koju je potrebno da primi ili odpusti mol supstance da mu se temperatura promeni za jedan stepen, merna jedinica je J/mol K
PRVI PRINCIP TERMODINAMIKE: 1. količina toplote dovedena izolovanom sistemu jednim delom povećava njegovu unutrašnju energiju a drugi deo se pretvara u rad protiv spoljnih sila Q=deltaU+A 2. promena unutrašnje energije sistema pri prelasku iz jednog u drugo termodinamičko stanje jednaka je zbiru oslobođene količine toplote i radu spoljnih sila deltaU=Q+A´ 3. nemoguće je konstruisati mašinu koju nazivamo perpetum mobile prve vrste, tj.mašinu koja bi neprestalno vršila rad bez dovođenja bilo kakvog oblika energije
RAD KOD GASNIH PROCESA: • pri stalnom pritisku je rad gasa jednak proizvodu pritiska i promene zapremine A=p deltaV • izotermski: T=const. deltaU=0 Q=A=p deltaV • izohorski: V=const. deltaV=0 A=0 Q=deltaU • izobarski: p=const. Q=deltaU+p deltaV
ADIJABATSKI PROCESI: • su oni kod kojih nema toplotne razmene, mogu se ostvariti na dva načina:toplotnom izolacijom i brzinom reakcije • pri adijabatskom širenju gas se hladi, a pri sabijanju zagreva • p Vgama=const. (poasonova formula) • Cv=3/2 R molarni toplotni kapacitet • Cp=5/2 R molarni toplotni kapacitet pri stalnom pritisku
ENTROPIJA: • Proces koji se može odvijati ravnopravno u oba smera tako da posle njegovog izvođenja prvo u jednom a zatim u suprotnom smeru, telo se, prelazeći kroz ista međustanja vraća u početno stanje ne izazivajući nikakve promene u okolnoj sredini, naziva se reverzibilan proces • Termodinamička verovatnoća datog stanja nekog sistema definiše se brojem kombinacija u rasporedu položaja u prostoru i raspodeli brzine molekula, pomoću kojih se realizuje to makrostanje • Entropija je fizička veličina koja je po smislu analogna redukovanoj količini toplote • Entropija je fizička veličina koja izražava kvantitativnu meru neuređenosti sistema • Nepovratni procesi su procesi koji se nemogu da se desavaju u oba smera bez izazivanja promena u okolini
DRUGI PRINCIP TERMODINAMIKE: 1. toplota spontano prelazi sa tela koje ima višu temperaturu na telo niže temperature. Prelazak toplote sa hladnijeg na toplije telo ne može da se vrši samo od sebe. 2. Ne postoji termodinamički proces u kojem bi jedini rezultat bio pretvaranje unutrašnje toplote u rad 3. nemoguće je konstruisati perpetum mobile druge vrste 4. prepupšten samom sebi zatvoren i izolovan sistem prelazi iz manje verovatnog u verovatnije stanje 5. u zatvorenom i izolovanom sistemu entropija može samo da raste dostižući maksimum u stanju termodinamičke ravnoteže.
