Термодинамика

Основные понятия:

Начало термодинамики – состояние термодинамической системы, характеризуется физическими величинами (объем, температура, давление). Если параметры системы при взаимодействии с окружающими телами не изменяется с течением времени, то эта система стационарная. В системе, таким образом поддерживают постоянные градиентов некоторых параметров, с постоянной скоростью могут протекать химическая реакция.

В стационарном состоянии могут находиться такие системы, которые обмениваются веществом с окружением. Система называется закрытой, если она обменивается энергией. Изолированная система не обменивается веществом с окружением. Параметры системы не меняется со временем.

Количество теплоты нейропередачи энергии процесса теплообмена

Вычислим элементарную работу, совершаемую элементарным объёмом.

Первое начало термодинамики: количество теплоты переданной системы идет на изменение внутренней энергии и на совершение работы.

Под внутренней энергией понимается в сумме потенциальной и кинетической энергии.

Количество теплоты и работа функции процесса, а не состояния.

Второе начало термодинамики.

Первое начало, это сохранение энергии, оно не указывает направление, протекание процессов. По первому началу при теплообмене одинаково возможно самопроизвольный теплоты от более тёплого к холодному.

Второе начало термодинамики – теплота сама собой не может переходить от тела с меньшей температура к телу с большей температурой, поэтому невозможен вечный двигатель, т.е. периодический процесс единственным результатом было бы превращение теплоты в работу.

В тепловой машине совершается работа за счёт теплоты, полученной от нагревателя, но при этом часть теплоты перейдёт к холодильнику

Рассмотрим понятия, чтобы выразить закон термодинамики

1-2 процесс – называется обратимый, если можно совершить обратный процесс 2-1.

Цикл (круговой процесс) – процесс, при котором все возвращается в исходное состояние. Данный цикл, называется прямым. Он соответствует тепловой машине, т.к. устройству, который принимает количество теплоты, от нагревателя совершает работу и отдаёт часть теплоты холодильнику.

В процессе 1А-2 газ расширяется. А> 00

В процессе 2-Б-1, A < 0

1-А-2-Б-1

Обратный цикл соответствует холодильным машинам, в такой системе, которая отбирает теплоту у холодильника и передают нагревателю

КПД тепловой машины называют, отношение совершаемой работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя

Передача количества теплоты от нагревателя к газу происходит при температуре Т1, а от рабочего вещества к холодильнику Т2.

КПД всех обратимых машин, работающих по циклу, который состоит из 2 изотерм и 2 диобат одним и тем же холодильником, и нагревателем.

КПД необратимой машины меньше, обратимой

Энтрофия – это функция состояния системы разность значений, которой приведённый к количеству теплоты при обратном процессе системы

Если процесс не обратим, то

Если части цикла необратима, то и весь цикл необратим

Термодинамические потенциалы.

Зная выражения этих потенциалов через независимые параметры можно вычислить остальные параметры и характеристики термодинамических процессов.

Используя 1 формулу термодинамики

Общее выражение

Система с переменным числом x

Если дифференциальной энергии Гельнгальца и энергия гибса отстаивать:

Химический потенциал равен изменению находящегося на 1 частицу в соответственном пространстве.