Dotychczasowa teoria: Rzeczywistość:

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Dotychczasowa teoria: Rzeczywistość:"

Transkrypt

1 Dotychczasowa teoria: głównie małe układy (układy mikroskopowe): punkty materialne, proste zbiory punktów (bryła), punkty powiązane szczególnymi siłami (układy sprężyste) TERMODYNAMIKA Rzeczywistość: Wszystkie ciała (układy makroskopowe) składają się z atomów, elektronów, tj. ze zbiorów punktów materialnych połączonych skomplikowanymi siłami Czy możliwe jest zrozumienie zachowania się układów makroskopowych na podstawie zrozumienia układów mikroskopowych? termodynamika 1. Dlaczego i w jaki sposób zamarza woda (przemiany fazowe). Gaz w temperaturze T, to zbiornik energii. Czy tę energię można wykorzystać (silniki cieplne) 3. Jak układ momentów magnetycznych o temperaturze T poddaje się działaniu pola magnetycznego (układy w stanie równowagi) 4. W jaki sposób ciepło przepływa od ciała cieplejszego do zimniejszego (układy w stanie nierównowagi)

2 PRZEDMIOT BADAŃ 1. Badamy najprostszy układ makroskopowy: gaz doskonały. rozważając stany mikroskopowe (konkretne stany fizyczne cząstek gazu) staramy się sformułować związki między parametrami mierzalnymi (makroskopowymi): p,, T 3. sprawdzamy jak można zmienić stan układu: praca i ciepło, 4. badamy dochodzenie układu do stanu równowagi: entropia 5. badamy, jak można wykorzystać energię układu makroskopowego: silniki cieplne 6. badamy własności układów rzeczywistych: równanie an der Waalsa i zjawiska krytyczne

3 NAJPROSTSZY UKŁAD TERMODYNAMICZNY: GAZ DOSKONAŁY Gaz doskonały: cząsteczki gazu są punktami materialnymi, cząsteczki gazu nie oddziałują cząsteczek jest dużo - traktujemy je statystycznie cząsteczki zderzają się sprężyście ze ściankami Parametry makroskopowe: temperatura T ciśnienie p objętość Równanie stanu pnk B T

4 PARAMETRY MIERZALNE GAZU DOSKONAŁEGO y cel: znaleźć zależność ciśnienia p wywieranego przez gaz na ścianki od średniej prędkości cząsteczek gazu ciśnienie l x pow. S x położenie przed zderzeniem Średnia siła którą cząstka wywiera na ściankę w czasie t Zmiana pędu spowodowana zderzeniem: Ponieważ czas między kolejnymi zderzeniami z tą samą ścianką wynosi tl/v x, więc średnia siła działająca na ściankę (na jedną cząsteczkę). Dla N cząsteczek F p t p mv ( mv ) x x F F x mv l v x Nmv l x x x mv l mv x x Dzieląc obie strony równania przez powierzchnię ściany S i uwzględniając że S*l cząstki poruszają się chaotycznie i żaden kierunek nie jest wyróżniony (wszystkie średnie w różnych kierunkach są takie same): W rezultacie v p Nm 3 N 3 E K p Nmv x v v x + v y + v 3v x v x v v z 3

5 TEMPERATURA BEZWZGLĘDNA Zależność ciśnienia od średniej energii dla gazu doskonałego: p N 3 E K Definicja Temperatury T 3k B E K 3k B mv k B 1.38*10-3 J/K : stała Bolzmana temperatura 0 E K 3 k B T Temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej ruchu postępowego cząsteczek

6 POMIARY TEMPERATUR Każdy układ scharakteryzowany jest przez parametr T (temperaturę bezwzględną układu), związany ze średnią energią cząsteczek. Dwa układy w równowadze oddziałujące cieplnie mają takie same temperatury termometr: układ, którego jeden z parametrów (parametr termometryczny) zmienia się wraz z temperaturą, np.: termometr rtęciowy (wysokość słupa rtęci zależy od temperatury) termometr oporowy (opór materiału zależy od temperatury: np. termometr platynowy 1K-1300K, termometr germanowy 0.1k-30K) termometr gazowy (objętość zależy od temperatury) SKALA TEMPERATUR Punkt odniesienia: punkt potrójny wody T potr 73.16K zero bezwzględne 0K rozmagnesowanie soli 0.001K paramagnetycznych rozcieńczenie He 3 w He K skraplanie He 3 0.3K skraplanie He K skraplanie azotu 73K Temp. topnienia ołowiu 600K Temp. topnienia wolframu 3600K wnętrze Słońca 10 mln K

7 RÓWNANIE STANU GAZU DOSKONAŁEGO Po uwzględnieniu def. temperatury równanie na ciśnienie może być zapisane w postaci: pnk B T Nie istnieje żaden inny parametr mierzalny gazu doskonałego oprócz p, i T Definicja mola Równanie PNk B T jest równaniem stanu gazu doskonałego Za N wygodnie jest przyjąć liczbę Avogadro: N A cząstek. Taką standardową ilość cząsteczek ma taka ilość dowolnego związku, której masa równa jest liczbowo masie cząsteczkowej związku: CO : 1+*88 g pnr T RN A *k B R8.31J/molK, n-ilość moli gazu

8 EKWIPARTYCJA ENERGII Dla gazu doskonałego o temperaturze T średnia energia cząsteczki wynosi E K 3/k B T 1/m. Ale: m v m v x + m v y + m vz Każda z prędkości i jest średnio taka sama m v 3m vi 3 k B T 3m vi Dla gazu doskonałego o temperaturze Tenergia związana z każdą ze składowych prędkości jest średnio biorąc taka sama i równa 1/k B T. m v i 1 k B T Na każdy niezależny sposób ruchu (stopień swobody) cząstki układu będącego w równowadze termodynamicznej w temp. T przypada ta sama energia równa E½k B T ruch postępowy E½k B T ruch obrotowy E½k B T ruch drgający E½k B T

9 ENERGIA WEWNĘTRZNA Energia wewnętrzna U to suma energii wszystkich cząsteczek ciała gaz doskonały tylko ruch postępowy cząsteczek: 3 stopnie swobody UE K 3 ½k B T3/ k B T gaz dwucząsteczkowy: tlen ruch postępowy (3), rotacja () kryształ położenie (3) prędkość (3) 5 stopni swobody U 5 ½k B T5/ k B T 6 stopni swobody U6* 1/ k B T3k B T en wewn W jaki sposób można zmienić energię wewnętrzną układu? oddziaływania objętościowe: wykonanie pracy oddziaływania cieplne

10 ZMIANA ENERGII PRZEZ PRACĘ F dwfdxp dx S -praca gazu na przesunięcie tłoka o dx p dx p d praca wykonana przez gaz na zmianę objętości od 0 do 1 W W 1 o pd praca wykonana nad układem zmienia jego energię wewnętrzną. sprężanie

11 ZMIANA ENERGII PRZEZ CIEPŁO EE 1 +E e 1 E 1 /N 1 E /N e Początkowo średnie energie kinetyczne cząsteczek nie są równe Temperatury początkowe układów T 1 i T nie są równe e 1 E 1 /N 1 E /N e Jeśli możliwe jest przekazanie energii (kontakt termiczny), to średnie energie kinetyczne cząsteczek wyrównują się ciepło Temperatury końcowe układów T 1 i T są równe Energia przepłynęła między układami bez wykonania pracy makroskopowej E 1 -E 1 Q 1 - ciepło pobrane przez podukład 1 E -E Q - ciepło pobrane przez podukład Ciepło, to tak część energii przepływającej między układami przy której przekazie nie jest wykonana praca makroskopowa

12 I ZASADA TERMODYNAMIKI Wymiana energii między dwoma układami może zachodzić na dwa sposoby: przez wykonanie pracy makroskopowej przez wymianę ciepła Wykonuje pracę W Dostarcza ciepło Q Przekaz energii: podgrzanie: ciepło Q wykonanie pracy: praca W Jeśli energia wewnętrzna układu zmienia się o U, to ta zmiana energii jest równa sumie ciepła dostarczonego do układu Q i pracy wykonanej nad układem W niesk. mała zmiana U: UQ+W dudq+dw

13 CIEPŁO WŁAŚCIWE Pojemność cieplna, to ta ilość ciepła dostarczona do ciała, która podnosi jego temperaturę o 1 stopień C dq dt - jeśli const: dostarczone ciepło zwiększa energię wewnętrzną, czyli T - jeśli const: oprócz zwiększenia energii wewnętrznej wykonanie pracy ciepło właściwe w stałej objętości: c 1 m dq dt const ciepło molowe: bardziej podstawowa wielkość 1 dq C n dt const np.. stałe ciśnienie C p 1 n dq dt p const Ciepło właściwe w stałej objętości jest zawsze mniejsze od ciepła właściwego przy stałym ciśnieniu C p > C

14 C 1 n PRZYKŁAD: CIEPŁO MOLOWE W STAŁEJ OBJĘTOŚCI GAZU DWUATOMOWEGO dq dt const - jeśli const, to dostarczane ciepło zwiększa tylko energię wewnętrzną gazu dudq+dw. Ponieważ Ale dwpd0, i stąd dudq. UnN A *(5/)*k B T, zatem: C nn A k B N A k B R n 0.8 J molk substancja ciepło właściwe c ciepło molowe C ciepło molowe- ciepło molowe J/g*K (93K) J/mol*K (93K) teoria J/mol*K (100K) woda miedź ołów hel argon wodór azot CO NH w niskich T klasyczna teoria nie działa

15 PRZYKŁAD: CIEPŁO WŁAŚCIWE GAZU O RÓZNEJ LICZBIE STOPNI SWOBODY Wodór: Uilość stopni swobody * 1/*k B T (na jedną cząsteczkę) H H Niskie T Tylko ruch postępowy H H Średnie T ruch postępowy i rotacja H H Wysokie T ruch postępowy, rotacja i drgania 3 st. sw. U3*1/k B T 5 st. sw. U5*1/k B T 7 st. sw. U7*1/k B T 30 (7/) R C v J/mol K 0 10 (5/) R (3/) R Temperatura (K)

16 PRZEMIANY GAZOWE Dwa stany gazu doskonałego T p 1, 1, T 1 pnk B T Q 1, W 1 Q, W p p 0, 0, T 0 Q 3, W 3 W jaki sposób można zmienić stan gazu (parametry makroskopowe od p 0, 0, T 0 do p 1, 1, T 1 ) czyli: jaka jest zmiana energii wewnętrznej U, jaką pracę W trzeba wykonać i i jakie ciepło Q doprowadzić przy zmianie stanu?

17 PROCES IZOBARYCZNY, pconst Jak zmienia się p T? Ile wynosi U, W i Q T p 0, 1, T 1 p 0 0 /T 0 p 1 1 /T 1, p 0 0 /T 0 nr, Un*i*(1/)RT, UQ+W pconstp 0 p 0 /TnR /TnR/p 0 nrt/p 0 stan początkowy: T 0, p 0, 0 nrt 0 /p 0 stan końcowy: T 1, p 0, 1 nrt 1 /p 0, p p 0 p p 0, 0, T 0 U, W i Q wynoszą: Ui/*nR(T 1 -T 0 ) ( bo Ui/nRT) W pdp 0 d-p 0 ( 1-0 ) (czyli -pole pod wykresem p()) Q U-Wi/*nR(T 1 -T 0 )+p 0 ( 1-0 )i/*nr T + nr T (i/*r + R) n TC p n T ale i/r C, stąd C p C +R T 1 T 0 W Aby podgrzać gaz (albo jakikolwiek inny układ termodynamiczny) do pewnej temperatury, przy stałym ciśnieniu, trzeba dostarczyć ciepło, które nie tylko idzie na samo podgrzanie (czyli zwiększenie energii wewnętrznej) ale i na wykonanie przez ten gaz pracy przeciw ciśnieniu zewnętrznemu. 0 1 pconst

18 PROCES IZOCHORYCZNY, const T p 1, 0, T 1 p 0 0 /T 0 p 1 1 /T 1, p 0 0 /T 0 nr, Un*i*(1/)RT, UQ+W p 0 /TnR p/tnr/ 0 const pt*nr/ 0 Stan początkowy: 0, T 0, p 0 T 0 *nr/ 0. Stan końcowy: 0,T 1, p 1 T 1 *nr/ 0. p p 0, 0, T 0 U, W i Q wynoszą: Ui/*nR(T 1 -T 0 ), W pd0 Q UC *n* Ti/*nR(T 1 -T 0 ), czyli C i/nr 0 p Proces izochoryczny jest szczególnie prosty, bo energia dostarczona jest wyłącznie w postaci ciepła p T 1 T 0 p const p 0 p 1

19 PROCES IZOTERMICZNY, Tconst T p 1, 0, T 1 p 0 0 /T 0 p 1 1 /T 1, p 0 0 /T 0 nr, Un*i*(1/)RT, UQ+W p 0, 0, T 0 p p 0 p TT 0 p/t 0 nr pnrt 0 pnrt 0 / stan początkowy: T 0, 0, p 0 nrt 0 / 0 stan końcowy: T 0, 1, p 1 nrt 0 / 1, U, W i Q w tym procesie wynoszą: Ui/*nR(T 1 -T 0 )0 (bo T 1 T 0 ) W- pd- nrt 0 /d-nrt 0 d/-nrt 0 ln( 1 / 0 ) (pole pod wykresem p()) UQ+W 0 Q-WnRT 0 ln( 1 / 0 ) W T 0 0 1

20 PROCES ADIABATYCZNY, Q0 T Q0 p p 0, 0, T 0 p 0 T 1 p W p 1, 1, T 1? p 0 0 /T 0 p 1 1 /T 1, p 0 0 /T 0 nr, Un*i*(1/)RT, UQ+W U (i/)*nr(t 1 -T 0 )(i/)*nr T du(i/)*nrdt Zmiana energii wewnętrznej du może być zrealizowana tylko przez pracę ponieważ dq0 du-pd +dq, ale dq0, więc du -pd z drugiej strony: -pd i/nrdt dui/nrdt Ponieważ jednak: nrt p to obliczając różniczkę dt dostajemy: nrdt pd + dp. Stąd i/(pd + dp) -pd (i/)pd+pd -(i/)dp pd((i/)+1) -(i/)dp *R pd((i/)r+r)(-i/)rdp, ale (i/)rc, ((i/)r+r)c p więc pd*c p -C dp C p d/ -C dp/p C p d/ -C dp/p C p ln(/ o ) -C ln(p/p o ) C p /C ln(/ o ) -ln(p/p o ) ln(/ o ) Cp/Cv -ln(p/p o ) p o /p(/ o ) Cp/Cv T 0 p κ const T κ-1 const 0 1 adiab C p /C dla różnych gazów łatwo jest mierzyć: zależy od niego prędkość dźwięku w gazach

21 KIERUNEK EWOLUCJI PROCESÓW T 0 0 C T 00 0 C 1 Dlaczego ciepło nie płynie od ciała zimniejszego do cieplejszego Dlaczego rozłożone równomiernie cząstki gazu nie znajdą się w lewej połowie? 3 Dlaczego energia ruchu cząstek wody nie podniesie ciężaru? 1l wody w 0 0 C: energia~10 4 J 1kg 1m podniesienie ciężaru 1kg na wys. 1m praca~10j W każdym z tych procesów musiałby wzrosnąć stopień uporządkowania układu, a to jest niemożliwe

22 ENTROPIA; DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI Stan makroskopowy układu znajdującego się w równowadze można scharakteryzować przy pomocy wielkości S- entropii. własności entropii: 1. Entropia stanu makroskopowego dla którego istnieje Ω dozwolonych stanów mikroskopowych wynosi Sk B lnω.w każdym wystarczająco wolnym procesie (quasistatycznym) w którym układ pochłania ciepło dq jego entropia zmienia się o ds dq T 3.w każdym procesie w którym układ izolowany przechodzi z jednego stanu makroskopowego do drugiego jego entropia na pewno nie maleje S 0.

23 FUNKCJE STANU entropia jest funkcją stanu: warunki początkowe i końcowe określają jednoznacznie zmianę entropii Układ termodynamiczny przechodzi od stanu określonego zbiorem parametrów p 0, 0, T 0 do stanu określonego zbiorem parametrów p 1, 1, T 1 Q 1, W 1 T p 1, 1, T 1 Czy istnieją takie wielkości których zmiana zależy tylko od punktów 1 i, a nie od drogi którą przeszedł układ? (analogia do pracy w polu grawitacyjnym) p Q, W Nie jest to W ani Q: one są różne dla każdej drogi! p 0, 0, T 0 Funkcje stanu zależne tylko od stanu początkowego i końcowego : U energia wewnętrzna S entropia F energia swobodna Helmholtza G energia swobodna Gibbsa H entalpia

24 PRZYKŁAD: OBLICZANIE ENTROPII Początkowo N cząsteczek w lewej połowie naczynia zdejmujemy przegrodę rozprężanie do próżni Próżnia 0 -objętość pudełka Jaka była zmiana entropii w przypadku?

25 PRZYKŁAD: OBLICZANIE ENTROPII METODA TERMODYNAMICZNA Ponieważ swobodne rozprężanie nie jest procesem odwracalnym, dlatego trzeba znaleźć proces odwracalny o tych samych stanach początkowych i końcowych Izotermiczne rozprężanie ds dq T 1 stan: 0, T 0, p 0 stan: 1 0, T 1 T 0, p 0 p 0 / p/t 0 R pr T 0 / p p 0 p 0 / 0 0 S dq T 1 T 0 dq Q T 0, ale U Q W 0 Q W S Q T 0 T0R ln T 0 R ln W pd 0 0 T0R d T 0 R ln

26 PRZEMIANY ENERGII: SILNIKI CIEPLNE Dlaczego nie można całkowicie zamienić energii cieplnej na pracę? zbiornik ciepła ciepło odpływa ze zbiornika ukł. A temp T Q osłona adiabatyczna (brak wymiany energii z otoczeniem) cykliczny mechanizm (jego stan na początku i na końcu jest taki sam) zamieniający ciepło na pracę M W B układ nad którym wykonana jest praca (nie dopływa do niego ciepło) Ciepło Q odpływa z A i zostaje bez reszty zamienione w cyklicznej maszynie M na pracę wykonaną nad układem B OBLICZENIE ENTROPII odebranie ciepła Q z A zmniejsza jego entropię o S-Q/T, powoduje to wykonanie cyklu maszyny M: zmiana entropii 0 B nie dostaje ciepła: zmiana entropii0 całkowita zmiana entropii całego układu S-Q/T<0 proces niemożliwy

27 PRZEMIANY ENERGII: SILNIKI CIEPLNE Q Q ukł. A temp T M W B odebranie ciepła Q z A zmniejsza jego entropię o S-Q/T powoduje to wykonanie cyklu maszyny M: zmiana entropii 0 oddanie ciepła Q do A zwiększa jego entropię o SQ /T praca nad B, ale bez zmiany entropii ukł. A temp T Aby ten proces był możliwy zmiana entropii S* S+ S' nie może być ujemna S* S+ S' 0 Czyli -Q/T+Q'/T' 0 ale Q-Q'W -Q/T+(Q-W)/T' 0 -Q/T+Q/T'-W/T' 0 T'(-Q/T+Q/T') W. sprawność silnika ηw/q 1-T'/T(T-T')/T Całego ciepła nie da się wykorzystać, ale da się część ciepła zamienić na pracę silniki cieplne ηw/q(t-t')/t

28 SPRAWNOŚĆ SILNIKÓW CIEPLNYCH Samoistna zamiana jednej formy energii -cieplnej- na drugą -mechaniczną, możliwa jest tylko wtedy gdy prowadzi do zmniejszenia uporządkowania całego układu, tj. do wzrostu (lub nie malenia) jego entropii. Tylko część ciepła da się zamienić na pracę. Maksymalna sprawność silnika cieplnego (silnik Carnota, gdzie gaz doskonały podlegał cyklicznemu procesowi izotermicznoadiabatycznemu.) ηw/q(t-t')/t p adiabata praca użyteczna izoterma izoterma adiabata W praktyce: silniki parowe: 18% turbiny parowe: 40% silniki spalinowe: 40% silnik

29 RZECZYWISTE UKŁADY TERMODYNAMICZNE Większość rzeczywistych układów istnieje w różnych fazach w zależności od parametrów układu

30 GAZ RZECZYWISTY: RÓWNANIE AN DER WAALSA Gaz doskonały cząsteczki gazu są punktami materialnymi, cząsteczki gazu nie oddziałują cząsteczek jest dużo - traktujemy je statystycznie cząsteczki zderzają się sprężyście ze ściankami pnrt, Ui/ k B T Gaz rzeczywisty skończone rozmiary cząsteczek: objętość w której cząstki mogą się poruszać jest zmniejszona: -b cząsteczki przyciągają się: ciśnienie w gazie jest zwiększone; czym mniejsza objętość gazu, tym większa energia przyciągania p p+a/ Równanie stanu gazu rzeczywistego an der Waalsa a ( p + ) ( b) nrt

31 GAZ RZECZYWISTY: RÓWNANIE AN DER WAALSA Gaz rzeczywisty a ( p + ) ( b) T>T C T>T C TT C T<T C izoterma krytyczna nrt gaz a b H O N CO Cl A Ne He Poniżej temperatury krytycznej własności gazu zmieniają się nieciągle wraz ze zmniejszaniem objętości nieciągłość objętości punkt krytyczny Przemiana fazowa gaz-ciecz

32 PRZEMIANY FAZOWE; ZJAWISKA KRYTYCZNE przewodnik normalny-nadprzewodnik Tl Ba Ca Cu 3 O 10 Zerowy opór Prąd nadprzewodzący w zamkniętym obwodzie płynie zawsze ρ/ρ T(K) Temperatura T< temperatury krytycznej T C Zewnętrzne pole magnetyczne wypychane jest z wnętrza nadprzewodnika: doskonały diamagnetyzm: Efekt Meissnera Temperatura T> temperatury krytycznej T C Zewnętrzne pole magnetyczne wnika do wnętrza materiału (nadprzewodnik jest w stanie "normalnym") czasem niewielka zmiana warunków zewnętrznych (ciśnienia, temperatury) prowadzi do dramatycznej zmiany własności układu : w temperaturze Curie następuje przejście fazowe: układ uporządkowany w niskich T jest rozporządkowany w wysokich.

Jednostki podstawowe. Tuż po Wielkim Wybuchu temperatura K Teraz ok. 3K. Długość metr m

Jednostki podstawowe. Tuż po Wielkim Wybuchu temperatura K Teraz ok. 3K. Długość metr m TERMODYNAMIKA Jednostki podstawowe Wielkość Nazwa Symbol Długość metr m Masa kilogramkg Czas sekunda s Natężenieprąduelektrycznego amper A Temperaturatermodynamicznakelwin K Ilość materii mol mol Światłość

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA. Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami

WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA. Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami Zasada zerowa Kiedy obiekt gorący znajduje się w kontakcie cieplnym z obiektem zimnym następuje

Bardziej szczegółowo

Kinetyczna teoria gazów Termodynamika. dr Mikołaj Szopa Wykład

Kinetyczna teoria gazów Termodynamika. dr Mikołaj Szopa Wykład Kinetyczna teoria gazów Termodynamika dr Mikołaj Szopa Wykład 7.11.015 Kinetyczna teoria gazów Kinetyczna teoria gazów. Termodynamika Termodynamika klasyczna opisuje tylko wielkości makroskopowe takie

Bardziej szczegółowo

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej. 1 Ciepło jest sposobem przekazywania energii z jednego ciała do drugiego. Ciepło przepływa pod wpływem różnicy temperatur. Jeżeli ciepło nie przepływa mówimy o stanie równowagi termicznej. Zerowa zasada

Bardziej szczegółowo

Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12

Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12 Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12 atomu węgla 12 C. Mol - jest taką ilością danej substancji,

Bardziej szczegółowo

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Zajęcia wyrównawcze z fizyki -Zestaw 4 -eoria ermodynamika Równanie stanu gazu doskonałego Izoprzemiany gazowe Energia wewnętrzna gazu doskonałego Praca i ciepło w przemianach gazowych Silniki cieplne

Bardziej szczegółowo

Ciśnienie i temperatura model mikroskopowy

Ciśnienie i temperatura model mikroskopowy Ciśnienie i temperatura model mikroskopowy Mikroskopowy model ciśnienia gazu wzór na ciśnienie gazu Mikroskopowa interpretacja temperatury Średnia energia cząsteczki gazu zasada ekwipartycji energii Czy

Bardziej szczegółowo

Fizyka 14. Janusz Andrzejewski

Fizyka 14. Janusz Andrzejewski Fizyka 14 Janusz Andrzejewski Egzaminy Egzaminy odbywają się w salach 3 oraz 314 budynek A1 w godzinach od 13.15 do 15.00 I termin 4 luty 013 poniedziałek II termin 1 luty 013 wtorek Na wykład zapisanych

Bardziej szczegółowo

Wykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii.  Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Wykład FIZYKA I 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka1.html GAZY DOSKONAŁE Przez

Bardziej szczegółowo

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI Procesy odwracalne i nieodwracalne termodynamicznie, samorzutne i niesamorzutne Proces nazywamy termodynamicznie odwracalnym, jeśli bez spowodowania zmian w otoczeniu możliwy

Bardziej szczegółowo

TERMODYNAMIKA. przykłady zastosowań. I.Mańkowski I LO w Lęborku

TERMODYNAMIKA. przykłady zastosowań. I.Mańkowski I LO w Lęborku TERMODYNAMIKA przykłady zastosowań I.Mańkowski I LO w Lęborku 2016 UKŁAD TERMODYNAMICZNY Dla przykładu układ termodynamiczny stanowią zamknięty cylinder z ruchomym tłokiem, w którym znajduje się gaz tak

Bardziej szczegółowo

Wykład 1 i 2. Termodynamika klasyczna, gaz doskonały

Wykład 1 i 2. Termodynamika klasyczna, gaz doskonały Wykład 1 i 2 Termodynamika klasyczna, gaz doskonały dr hab. Agata Fronczak, prof. PW Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska 1 stycznia 2017 dr hab. A. Fronczak (Wydział Fizyki PW) Wykład: Elementy fizyki

Bardziej szczegółowo

TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA

TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA Przedmiotem badań są własności układów makroskopowych w zaleŝności od temperatury. Układ makroskopowy Np. 1 mol substancji - tyle składników ile w 12 gramach węgla C 12 N

Bardziej szczegółowo

Temperatura, ciepło, oraz elementy kinetycznej teorii gazów

Temperatura, ciepło, oraz elementy kinetycznej teorii gazów Temperatura, ciepło, oraz elementy kinetycznej teorii gazów opis makroskopowy równowaga termodynamiczna temperatura opis mikroskopowy średnia energia kinetyczna molekuł Równowaga termodynamiczna A B A

Bardziej szczegółowo

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI Procesy odwracalne i nieodwracalne termodynamicznie, samorzutne i niesamorzutne Proces nazywamy termodynamicznie odwracalnym, jeśli bez spowodowania zmian w otoczeniu możliwy

Bardziej szczegółowo

Układ termodynamiczny Parametry układu termodynamicznego Proces termodynamiczny Układ izolowany Układ zamknięty Stan równowagi termodynamicznej

Układ termodynamiczny Parametry układu termodynamicznego Proces termodynamiczny Układ izolowany Układ zamknięty Stan równowagi termodynamicznej termodynamika - podstawowe pojęcia Układ termodynamiczny - wyodrębniona część otaczającego nas świata. Parametry układu termodynamicznego - wielkości fizyczne, za pomocą których opisujemy stan układu termodynamicznego,

Bardziej szczegółowo

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku w poprzednim odcinku 1 Kinetyczna teoria gazów AZ DOSKONAŁY Liczba rozważanych cząsteczek gazu jest bardzo duża. Średnia odległość między cząsteczkami jest znacznie większa niż ich rozmiar. Cząsteczki

Bardziej szczegółowo

GAZ DOSKONAŁY W TERMODYNAMICE TO POJĘCIE RÓŻNE OD GAZU DOSKONAŁEGO W HYDROMECHANICE (ten jest nielepki)

GAZ DOSKONAŁY W TERMODYNAMICE TO POJĘCIE RÓŻNE OD GAZU DOSKONAŁEGO W HYDROMECHANICE (ten jest nielepki) Właściwości gazów GAZ DOSKONAŁY Równanie stanu to zależność funkcji stanu od jednoczesnych wartości parametrów koniecznych do określenia stanów równowagi trwałej. Jest to zwykle jednowartościowa i ciągła

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki sezon 1 X. Elementy termodynamiki

Podstawy fizyki sezon 1 X. Elementy termodynamiki Podstawy fizyki sezon 1 X. Elementy termodynamiki Agnieszka Obłąkowska-Mucha AGH, WFIiS, Katedra Oddziaływań i Detekcji Cząstek, D11, pok. 111 amucha@agh.edu.pl http://home.agh.edu.pl/~amucha Temodynamika

Bardziej szczegółowo

TERMODYNAMIKA Zajęcia wyrównawcze, Częstochowa, 2009/2010 Ewa Mandowska

TERMODYNAMIKA Zajęcia wyrównawcze, Częstochowa, 2009/2010 Ewa Mandowska 1. Bilans cieplny 2. Przejścia fazowe 3. Równanie stanu gazu doskonałego 4. I zasada termodynamiki 5. Przemiany gazu doskonałego 6. Silnik cieplny 7. II zasada termodynamiki TERMODYNAMIKA Zajęcia wyrównawcze,

Bardziej szczegółowo

Zasady termodynamiki

Zasady termodynamiki Zasady termodynamiki Energia wewnętrzna (U) Opis mikroskopowy: Jest to suma średnich energii kinetycznych oraz energii oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych. Opis makroskopowy: Jest

Bardziej szczegółowo

S ścianki naczynia w jednostce czasu przekazywany

S ścianki naczynia w jednostce czasu przekazywany FIZYKA STATYSTYCZNA W ramach fizyki statystycznej przyjmuje się, że każde ciało składa się z dużej liczby bardzo małych cząstek, nazywanych cząsteczkami. Cząsteczki te znajdują się w ciągłym chaotycznym

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki statystycznej

Elementy fizyki statystycznej 5-- lementy fizyki statystycznej ermodynamika Gęstości stanów Funkcje rozkładu Gaz elektronów ermodynamika [K] 9 wszechświat tuż po powstaniu ermodynamika to dział fizyki zajmujący się energią termiczną

Bardziej szczegółowo

Teoria kinetyczna gazów

Teoria kinetyczna gazów Teoria kinetyczna gazów Mikroskopowy model ciśnienia gazu wzór na ciśnienie gazu Mikroskopowa interpretacja temperatury Średnia energia cząsteczki gazu zasada ekwipartycji energii Czy ciepło właściwe przy

Bardziej szczegółowo

FIZYKA STATYSTYCZNA. d dp. jest sumaryczną zmianą pędu cząsteczek zachodzącą na powierzchni S w

FIZYKA STATYSTYCZNA. d dp. jest sumaryczną zmianą pędu cząsteczek zachodzącą na powierzchni S w FIZYKA STATYSTYCZNA W ramach fizyki statystycznej przyjmuje się, że każde ciało składa się z dużej liczby bardzo małych cząstek, nazywanych cząsteczkami. Cząsteczki te znajdują się w ciągłym chaotycznym

Bardziej szczegółowo

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym). Spis treści 1 Stan gazowy 2 Gaz doskonały 21 Definicja mikroskopowa 22 Definicja makroskopowa (termodynamiczna) 3 Prawa gazowe 31 Prawo Boyle a-mariotte a 32 Prawo Gay-Lussaca 33 Prawo Charlesa 34 Prawo

Bardziej szczegółowo

Wykład FIZYKA I. 15. Termodynamika statystyczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład FIZYKA I. 15. Termodynamika statystyczna.  Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Wykład FIZYKA I 15. Termodynamika statystyczna Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka1.html TERMODYNAMIKA KLASYCZNA I TEORIA

Bardziej szczegółowo

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI. 0. FALE, ELEMENY ERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI. 0.9. Podstawy termodynamiki i raw gazowych. Podstawowe ojęcia Gaz doskonały: - cząsteczki są unktami materialnymi, - nie oddziałują ze sobą siłami międzycząsteczkowymi,

Bardziej szczegółowo

3. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. Ile jest równy ten przyrost w kelwinach?

3. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. Ile jest równy ten przyrost w kelwinach? 1. Która z podanych niżej par wielkości fizycznych ma takie same jednostki? a) energia i entropia b) ciśnienie i entalpia c) praca i entalpia d) ciepło i temperatura 2. 1 kj nie jest jednostką a) entropii

Bardziej szczegółowo

Termodynamika Część 3

Termodynamika Część 3 Termodynamika Część 3 Formy różniczkowe w termodynamice Praca i ciepło Pierwsza zasada termodynamiki Pojemność cieplna i ciepło właściwe Ciepło właściwe gazów doskonałych Ciepło właściwe ciała stałego

Bardziej szczegółowo

Podstawy termodynamiki

Podstawy termodynamiki Podstawy termodynamiki Organizm żywy z punktu widzenia termodynamiki Parametry stanu Funkcje stanu: U, H, F, G, S I zasada termodynamiki i prawo Hessa II zasada termodynamiki Kierunek przemian w warunkach

Bardziej szczegółowo

1. PIERWSZA I DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI TERMOCHEMIA

1. PIERWSZA I DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI TERMOCHEMIA . PIERWSZA I DRUGA ZASADA ERMODYNAMIKI ERMOCHEMIA Zadania przykładowe.. Jeden mol jednoatomowego gazu doskonałego znajduje się początkowo w warunkach P = 0 Pa i = 300 K. Zmiana ciśnienia do P = 0 Pa nastąpiła:

Bardziej szczegółowo

Temperatura. Zerowa zasada termodynamiki

Temperatura. Zerowa zasada termodynamiki Temperatura Istnieje wielkość skalarna zwana temperaturą, która jest właściwością wszystkich ciał izolowanego układu termodynamicznego pozostających w równowadze wzajemnej. Równowaga polega na tym, że

Bardziej szczegółowo

1. 1 J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) pracy jednostkowej

1. 1 J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) pracy jednostkowej 1. 1 J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) pracy jednostkowej 2. 1 kmol każdej substancji charakteryzuje się taką samą a) masą b) objętością

Bardziej szczegółowo

1 Wymagania egzaminacyjne na egzamin maturalny - poziom rozszerzony: fizyka

1 Wymagania egzaminacyjne na egzamin maturalny - poziom rozszerzony: fizyka 1 Termodynamika 1 Wymagania egzaminacyjne na egzamin maturalny - poziom rozszerzony: fizyka 2005-2006 Termodynamika Standard 1. Posługiwanie się wielkościami i pojęciami fizycznymi do opisywania zjawisk

Bardziej szczegółowo

(1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki: ciepło, praca.

(1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki: ciepło, praca. (1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki: ciepło, praca. 1. Aby określić dokładną wartość stałej gazowej R, student ogrzał zbiornik o objętości 20,000 l wypełniony 0,25132 g gazowego

Bardziej szczegółowo

Przemiany termodynamiczne

Przemiany termodynamiczne Przemiany termodynamiczne.:: Przemiana adiabatyczna ::. Przemiana adiabatyczna (Proces adiabatyczny) - proces termodynamiczny, podczas którego wyizolowany układ nie nawiązuje wymiany ciepła, lecz całość

Bardziej szczegółowo

Ciepło właściwe. Autorzy: Zbigniew Kąkol Bartek Wiendlocha

Ciepło właściwe. Autorzy: Zbigniew Kąkol Bartek Wiendlocha Ciepło właściwe Autorzy: Zbigniew Kąkol Bartek Wiendlocha 01 Ciepło właściwe Autorzy: Zbigniew Kąkol, Bartek Wiendlocha W module zapoznamy się z jednym z kluczowych pojęć termodynamiki - ciepłem właściwym.

Bardziej szczegółowo

Gaz rzeczywisty zachowuje się jak modelowy gaz doskonały, gdy ma małą gęstość i umiarkowaną

Gaz rzeczywisty zachowuje się jak modelowy gaz doskonały, gdy ma małą gęstość i umiarkowaną F-Gaz doskonaly/ GAZY DOSKONAŁE i PÓŁDOSKONAŁE Gaz doskonały cząsteczki są bardzo małe w porównaniu z objętością naczynia, które wypełnia gaz cząsteczki poruszają się chaotycznie ruchem postępowym i zderzają

Bardziej szczegółowo

FIZYKA STATYSTYCZNA. Liczne eksperymenty dowodzą, że ciała składają się z wielkiej liczby podstawowych

FIZYKA STATYSTYCZNA. Liczne eksperymenty dowodzą, że ciała składają się z wielkiej liczby podstawowych FIZYKA STATYSTYCZA Liczne eksperymenty dowodzą, że ciała składają się z wielkiej liczby podstawowych elementów takich jak atomy czy cząsteczki. Badanie ruchów pojedynczych cząstek byłoby bardzo trudnym

Bardziej szczegółowo

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech emeratura i cieło E=E K +E P +U Energia wewnętrzna [J] - ieło jest energią rzekazywaną między układem a jego otoczeniem na skutek istniejącej między nimi różnicy temeratur na sosób cielny rzez chaotyczne

Bardziej szczegółowo

Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego

Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5 Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Czy przejście szkliste jest termodynamicznym przejściem fazowym?

Bardziej szczegółowo

TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA

TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA Termodynamika - opisuje zmiany energii towarzyszące przemianom chemicznym; dział fizyki zajmujący się zjawiskami cieplnymi. Termochemia - dział chemii zajmujący się efektami

Bardziej szczegółowo

Przegląd termodynamiki II

Przegląd termodynamiki II Wykład II Mechanika statystyczna 1 Przegląd termodynamiki II W poprzednim wykładzie po wprowadzeniu podstawowych pojęć i wielkości, omówione zostały pierwsza i druga zasada termodynamiki. Tutaj wykorzystamy

Bardziej szczegółowo

wymiana energii ciepła

wymiana energii ciepła wymiana energii ciepła Karolina Kurtz-Orecka dr inż., arch. Wydział Budownictwa i Architektury Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych 1 rodzaje energii magnetyczna kinetyczna cieplna światło dźwięk

Bardziej szczegółowo

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2.

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2. Fizyka Z fizyką w przyszłość Sprawdzian 8B Sprawdzian 8B. Gaz doskonały przeprowadzono ze stanu P do stanu K dwoma sposobami: i, tak jak pokazano na rysunku. Poniżej napisano kilka zdań o tych przemianach.

Bardziej szczegółowo

ZADANIA Z FIZYKI - TERMODYNAMIKA

ZADANIA Z FIZYKI - TERMODYNAMIKA ZADANIA Z FIZYKI - TERMODYNAMIKA Zad 1.(RH par 22-8 zad 36) Cylinder jest zamknięty dobrze dopasowanym metalowym tłokiem o masie 2 kg i polu powierzchni 2.0 cm 2. Cylinder zawiera wodę i parę o temperaturze

Bardziej szczegółowo

Termodynamika. Część 5. Procesy cykliczne Maszyny cieplne. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

Termodynamika. Część 5. Procesy cykliczne Maszyny cieplne. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Termodynamika Część 5 Procesy cykliczne Maszyny cieplne Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Z pierwszej zasady termodynamiki: Procesy cykliczne du = Q el W el =0 W cyklu odwracalnym (złożonym z procesów

Bardziej szczegółowo

Termodynamika cz.1. Ziarnista budowa materii. Jak wielka jest liczba Avogadro? Podstawowe definicje. Notes. Notes. Notes. Notes

Termodynamika cz.1. Ziarnista budowa materii. Jak wielka jest liczba Avogadro? Podstawowe definicje. Notes. Notes. Notes. Notes Termodynamika cz.1 dr inż. Ireneusz Owczarek CNMiF PŁ ireneusz.owczarek@p.lodz.pl http://cmf.p.lodz.pl/iowczarek 1 dr inż. Ireneusz Owczarek Termodynamika cz.1 Ziarnista budowa materii Ziarnista budowa

Bardziej szczegółowo

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2.

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2. Sprawdzian 8A. Gaz doskonały przeprowadzono ze stanu P do stanu K dwoma sposobami: i, tak jak pokazano na rysunku. Poniżej napisano kilka zdań o tych przemianach. a) Wybierz spośród nich wszystkie zdania

Bardziej szczegółowo

Wykład Temperatura termodynamiczna 6.4 Nierówno

Wykład Temperatura termodynamiczna 6.4 Nierówno ykład 8 6.3 emperatura termodynamiczna 6.4 Nierówność Clausiusa 6.5 Makroskopowa definicja entropii oraz zasada wzrostu entropii 6.6 Entropia dla czystej substancji 6.8 Cykl Carnota 6.7 Entropia dla gazu

Bardziej szczegółowo

Fizyka statystyczna. This Book Is Generated By Wb2PDF. using

Fizyka statystyczna.  This Book Is Generated By Wb2PDF. using http://pl.wikibooks.org/wiki/fizyka_statystyczna This Book Is Generated By Wb2PDF using RenderX XEP, XML to PDF XSL-FO Formatter 18-05-2014 Table of Contents 1. Fizyka statystyczna...4 Spis treści..........................................................................?

Bardziej szczegółowo

Termodynamiczny opis przejść fazowych pierwszego rodzaju

Termodynamiczny opis przejść fazowych pierwszego rodzaju Wykład II Przejścia fazowe 1 Termodynamiczny opis przejść fazowych pierwszego rodzaju Woda występuje w trzech stanach skupienia jako ciecz, jako gaz, czyli para wodna, oraz jako ciało stałe, a więc lód.

Bardziej szczegółowo

termodynamika fenomenologiczna

termodynamika fenomenologiczna termodynamika termodynamika fenomenologiczna własności termiczne ciał makroskopowych uogólnienie licznych badań doświadczalnych opis makro i mikro rezygnacja z przyczynowości znaczenie praktyczne p układ

Bardziej szczegółowo

C V dla róŝnych gazów. Widzimy C C dla wszystkich gazów jest, zgodnie z przewidywaniami równa w

C V dla róŝnych gazów. Widzimy C C dla wszystkich gazów jest, zgodnie z przewidywaniami równa w Wykład z fizyki, Piotr Posmykiewicz 7 P dt dt + nrdt i w rezultacie: nr 4-7 P + Dla gazu doskonałego pojemność cieplna przy stałym ciśnieniu jest większa od pojemności cieplnej przy stałej objętości o

Bardziej szczegółowo

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii: Temat: Zmiany stanu skupienia. 1. Energia sieci krystalicznej- wielkość dzięki której można oszacować siły przyciągania w krysztale 2. Energia wiązania sieci krystalicznej- ilość energii potrzebnej do

Bardziej szczegółowo

Zadania domowe z termodynamiki I dla wszystkich kierunków A R C H I W A L N E

Zadania domowe z termodynamiki I dla wszystkich kierunków A R C H I W A L N E Zadania domowe z termodynamiki I dla wszystkich kierunków A R C H I W A L N E ROK AKADEMICKI 2015/2016 Zad. nr 4 za 3% [2015.10.29 16:00] Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu gazu zależy liniowo od temperatury.

Bardziej szczegółowo

Termodynamika program wykładu

Termodynamika program wykładu Termodynamika program wykładu Wiadomości wstępne: fizyka statystyczna a termodynamika masa i rozmiary cząstek stan układu, przemiany energia wewnętrzna pierwsza zasada termodynamiki praca wykonana przez

Bardziej szczegółowo

1 I zasada termodynamiki

1 I zasada termodynamiki 1 I zasada termodynamiki 1.1 Pojęcie podstawowe W chemii fizycznej wszechświat dzielimy na dwie części : układ i otoczenie. Układ jest interesującą nas częścią rzeczywistości (przyrody, wszechświata) może

Bardziej szczegółowo

ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa

ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa Prawo zachowania energii: ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa Ogólny zasób energii jest niezmienny. Jeżeli zwiększa się zasób energii wybranego układu, to wyłącznie kosztem

Bardziej szczegółowo

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia. PARA WODNA 1. PRZEMIANY FAZOWE SUBSTANCJI JEDNORODNYCH Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia. Przy niezmiennym ciśnieniu zmiana wody o stanie początkowym odpowiadającym

Bardziej szczegółowo

Chemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1. Kierownik przedmiotu: Dr hab. inż. Wojciech Chrzanowski

Chemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1. Kierownik przedmiotu: Dr hab. inż. Wojciech Chrzanowski Chemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1 Kierownik przedmiotu: Dr hab. inż. Wojciech Chrzanowski Kontakt,informacja i konsultacje Chemia A ; pokój 307 Telefon: 347-2769 E-mail: wojtek@chem.pg.gda.pl

Bardziej szczegółowo

Maszyny cieplne substancja robocza

Maszyny cieplne substancja robocza Maszyny cieplne cel: zamiana ciepła na pracę (i odwrotnie) pracują cyklicznie pracę wykonuje substancja robocza (np.gaz, mieszanka paliwa i powietrza) która: pochłania ciepło dostarczane ze źródła ciepła

Bardziej szczegółowo

Temodynamika Roztwór N 2 i Ar (gazów doskonałych) ma wykładnik adiabaty κ = 1.5. Określić molowe udziały składników. 1.7

Temodynamika Roztwór N 2 i Ar (gazów doskonałych) ma wykładnik adiabaty κ = 1.5. Określić molowe udziały składników. 1.7 Temodynamika Zadania 2016 0 Oblicz: 1 1.1 10 cm na stopy, 60 stóp na metry, 50 ft 2 na metry. 45 m 2 na ft 2 g 40 cm na uncję na stopę sześcienną, na uncję na cal sześcienny 3 60 g cm na funt na stopę

Bardziej szczegółowo

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych Wykład 6 Klasyfikacja przemian fazowych JS Klasyfikacja Ehrenfesta Ehrenfest klasyfikuje przemiany fazowe w oparciu o potencjał chemiczny. nieciągłość Przemiany fazowe pierwszego rodzaju pochodne potencjału

Bardziej szczegółowo

W8 40. Para. Równanie Van der Waalsa Temperatura krytyczna ci Przemiany pary. Termodynamika techniczna

W8 40. Para. Równanie Van der Waalsa Temperatura krytyczna ci Przemiany pary. Termodynamika techniczna W8 40 Równanie Van der Waalsa Temperatura krytyczna Stopień suchości ci Przemiany pary 1 p T 1 =const T 2 =const 2 Oddziaływanie międzycz dzycząsteczkowe jest odwrotnie proporcjonalne do odległości (liczonej

Bardziej szczegółowo

Fizyka Termodynamika Chemia reakcje chemiczne

Fizyka Termodynamika Chemia reakcje chemiczne Termodynamika zajmuje się badaniem efektów energetycznych towarzyszących procesom fizykochemicznym i chemicznym. Termodynamika umożliwia: 1. Sporządzanie bilansów energetycznych dla reakcji chemicznych

Bardziej szczegółowo

Rozkład nauczania fizyki w klasie II liceum ogólnokształcącego w Zespole Szkół nr 53 im. S. Sempołowskiej rok szkolny 2015/2016

Rozkład nauczania fizyki w klasie II liceum ogólnokształcącego w Zespole Szkół nr 53 im. S. Sempołowskiej rok szkolny 2015/2016 Rozkład nauczania fizyki w klasie II liceum ogólnokształcącego w Zespole Szkół nr 53 im. S. Sempołowskiej rok szkolny 2015/2016 Warszawa, 31 sierpnia 2015r. Zespół Przedmiotowy z chemii i fizyki Temat

Bardziej szczegółowo

Plan wykładu. Termodynamika cz.1. Jak wielka jest liczba Avogadro? Ziarnista budowa materii

Plan wykładu. Termodynamika cz.1. Jak wielka jest liczba Avogadro? Ziarnista budowa materii Plan wykładu Termodynamika cz1 dr inż Ireneusz Owczarek CMF PŁ ireneuszowczarek@plodzpl http://cmfplodzpl/iowczarek 2013/14 1 Ziarnista budowa materii Liczba Avogadro 2 Pomiary temperatury Temperatura

Bardziej szczegółowo

Spis treści. PRZEDMOWA. 11 WYKAZ WAśNIEJSZYCH OZNACZEŃ. 13 I. POJĘCIA PODSTAWOWE W TERMODYNAMICE. 19

Spis treści. PRZEDMOWA. 11 WYKAZ WAśNIEJSZYCH OZNACZEŃ. 13 I. POJĘCIA PODSTAWOWE W TERMODYNAMICE. 19 Spis treści PRZEDMOWA. 11 WYKAZ WAśNIEJSZYCH OZNACZEŃ. 13 I. POJĘCIA PODSTAWOWE W TERMODYNAMICE. 19 Wykład 1: WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU 19 1.1. Wstęp... 19 1.2. Metody badawcze termodynamiki... 21 1.3.

Bardziej szczegółowo

Wykład 10 Równowaga chemiczna

Wykład 10 Równowaga chemiczna Wykład 10 Równowaga chemiczna REAKCJA CHEMICZNA JEST W RÓWNOWADZE, GDY NIE STWIERDZAMY TENDENCJI DO ZMIAN ILOŚCI (STĘŻEŃ) SUBSTRATÓW ANI PRODUKTÓW RÓWNOWAGA CHEMICZNA JEST RÓWNOWAGĄ DYNAMICZNĄ W rzeczywistości

Bardziej szczegółowo

WYBRANE ZAGADNIENIA Z TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

WYBRANE ZAGADNIENIA Z TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ Podstawowe pojęcia w termodynamice technicznej 1/1 WYBRANE ZAGADNIENIA Z TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ 1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE 1.1. Przedmiot i zakres termodynamiki technicznej Termodynamika jest działem fizyki,

Bardziej szczegółowo

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2,8663 10 4 J

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2,8663 10 4 J Tomasz Lubera Zadanie: Zadanie 1 Autoklaw zawiera 30 dm 3 azotu o temperaturze 15 o C pod ciśnieniem 1,48 atm. Podczas ogrzewania autoklawu ciśnienie wzrosło do 3800,64 mmhg. Oblicz zmianę energii wewnętrznej

Bardziej szczegółowo

WYZNACZANIE STOSUNKU c p /c v

WYZNACZANIE STOSUNKU c p /c v Uniwersytet Wrocławski, Instytut Fizyki Doświadczalnej, I Pracownia Ćwiczenie nr 33 WYZNACZANIE STOSUNKU c p /c v I WSTĘP Układ termodynamiczny Rozważania dotyczące przekazywania energii poprzez wykonywanie

Bardziej szczegółowo

Pierwsza zasada termodynamiki, przemiany termodynamiczne, praca techniczna

Pierwsza zasada termodynamiki, przemiany termodynamiczne, praca techniczna Pierwsza zasada termodynamiki, przemiany termodynamiczne, praca techniczna Wykłady TRANSPORT MASY I CIEPŁA Prowadzący: dr hab. inż. Agnieszka Gubernat pokój 1.21. budynek B-8 (tel. (0 12) 617 36 96; gubernat@agh.edu.pl)

Bardziej szczegółowo

Jest to zasada zachowania energii w termodynamice - równoważność pracy i ciepła. Rozważmy proces adiabatyczny sprężania gazu od V 1 do V 2 :

Jest to zasada zachowania energii w termodynamice - równoważność pracy i ciepła. Rozważmy proces adiabatyczny sprężania gazu od V 1 do V 2 : I zasada termodynamiki. Jest to zasada zachowania energii w termodynamice - równoważność racy i cieła. ozważmy roces adiabatyczny srężania gazu od do : dw, ad - wykonanie racy owoduje rzyrost energii wewnętrznej

Bardziej szczegółowo

Termodynamika Termodynamika

Termodynamika Termodynamika Termodynamika 1. Wiśniewski S.: Termodynamika techniczna, WNT, Warszawa 1980, 1987, 1993. 2. Jarosiński J., Wiejacki Z., Wiśniewski S.: Termodynamika, skrypt PŁ. Łódź 1993. 3. Zbiór zadań z termodynamiki

Bardziej szczegółowo

Zmiana energii wewnętrznej ciała lub układu ciał jest równa sumie dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad ciałem lub układem ciał.

Zmiana energii wewnętrznej ciała lub układu ciał jest równa sumie dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad ciałem lub układem ciał. Temat : Pierwsza zasada termodynamiki. Wyobraźmy sobie następującą sytuację : Jest zima. Temperatura poniżej zera. W wyniku długotrwałego wystawiania dłoni na działanie lodowatego powietrza, odczuwamy,

Bardziej szczegółowo

T 1 > T 2 U = 0. η = = = - jest to sprawność maszyny cieplnej. ε = 1 q. Sprawność maszyn cieplnych. Z II zasady termodynamiki wynika:

T 1 > T 2 U = 0. η = = = - jest to sprawność maszyny cieplnej. ε = 1 q. Sprawność maszyn cieplnych. Z II zasady termodynamiki wynika: Sprawność maszyn cieplnych. Z II zasady termodynamiki wynika: Zamiana ciepła na pracę przez cyklicznie działającą maszynę cieplną jest możliwa tylko przy wykorzystaniu dwóch zbiorników ciepła o różnych

Bardziej szczegółowo

Maszyny cieplne i II zasada termodynamiki

Maszyny cieplne i II zasada termodynamiki Maszyny cieplne i II zasada termodynamiki Maszyny cieplne, chłodnie i pompy tlenowe II zasada termodynamiki Cykl Carnot a Entropia termodynamiczna definicja II zasada termodynamiki i entropia Cykle termodynamiczne.

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Przemiany gazowe. 4. Który z poniższych wykresów reprezentuje przemianę izobaryczną: 5. Który z poniższych wykresów obrazuje przemianę izochoryczną:

Przemiany gazowe. 4. Który z poniższych wykresów reprezentuje przemianę izobaryczną: 5. Który z poniższych wykresów obrazuje przemianę izochoryczną: Przemiany gazowe 1. Czy możliwa jest przemiana gazowa, w której temperatura i objętość pozostają stałe, a ciśnienie rośnie: a. nie b. jest możliwa dla par c. jest możliwa dla gazów doskonałych 2. W dwóch

Bardziej szczegółowo

Spis tres ci 1. Wiadomos ci wste pne

Spis tres ci 1. Wiadomos ci wste pne Spis treści Przedmowa do wydania I... 9 Przedmowa do wydania II... 10 Wykaz ważniejszych oznaczeń... 11 1. Wiadomości wstępne... 15 1.1. Fenomenologiczny opis materii... 15 1.2. Wielkości ekstensywne (WE)...

Bardziej szczegółowo

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI KLASA I Budowa materii Wymagania na stopień dopuszczający obejmują treści niezbędne dla dalszego kształcenia oraz użyteczne w pozaszkolnej działalności ucznia. Uczeń: rozróżnia

Bardziej szczegółowo

Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji?

Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji? Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji? Energia Zdolność do wykonywania pracy lub do produkowania ciepła Praca objętościowa praca siła odległość 06_73 P F A W F h N m J P F A Area A ciśnienie

Bardziej szczegółowo

Termodynamika Część 2

Termodynamika Część 2 Termodynamika Część 2 Równanie stanu Równanie stanu gazu doskonałego Równania stanu gazów rzeczywistych rozwinięcie wirialne równanie van der Waalsa hipoteza odpowiedniości stanów inne równania stanu Równanie

Bardziej szczegółowo

BILANSE ENERGETYCZ1TE. I ZASADA TERMODYNAMIKI

BILANSE ENERGETYCZ1TE. I ZASADA TERMODYNAMIKI BILANSE ENERGETYCZ1TE. I ZASADA TERMODYNAMIKI 2.1. PODSTAWY TEORETYCZNE Sporządzenie bilansu energetycznego układu polega na określeniu ilości energii doprowadzonej, odprowadzonej oraz przyrostu energii

Bardziej szczegółowo

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? Tematy opisowe 1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? 2. Omów pomiar potencjału na granicy faz elektroda/roztwór elektrolitu. Podaj przykład, omów skale potencjału i elektrody

Bardziej szczegółowo

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał Statyka Cieczy i Gazów Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał 1. Podstawowe założenia teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał: Ciała zbudowane są z cząsteczek. Pomiędzy cząsteczkami

Bardziej szczegółowo

FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE OPÓŹNIONY

FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE OPÓŹNIONY FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY Każdy ruch jest zmienną położenia w czasie danego ciała lub układu ciał względem pewnego wybranego układu odniesienia. v= s/t RUCH

Bardziej szczegółowo

Przemiany energii w zjawiskach cieplnych. 1/18

Przemiany energii w zjawiskach cieplnych. 1/18 Przemiany energii w zjawiskach cieplnych. 1/18 Średnia energia kinetyczna cząsteczek Średnia energia kinetyczna cząsteczek to suma energii kinetycznych wszystkich cząsteczek w danej chwili podzielona przez

Bardziej szczegółowo

Dr Andrzej Bąk Wykład KRIOGENIKA

Dr Andrzej Bąk Wykład KRIOGENIKA Dr Andrzej Bąk Wykład KRIOGENIKA KRIOGENIKA ZASTOSOWANIA TECHNICZNE 1. Droga do zera bezwzględnego rys historyczny 2. Termometria niskich temperatur termometry gazowe, ciśnieniowe, oporowe, magnetyczne,

Bardziej szczegółowo

Elementy tworzące świat i ich wzajemne oddziaływanie: b) zjawiska cieplne

Elementy tworzące świat i ich wzajemne oddziaływanie: b) zjawiska cieplne Joanna Sowińska: Elementy tworzące świat i ich wzajemne oddziaływanie: b) zjawiska cieplne Temperatura. Skale termometryczne. Przedmioty znajdujące się w naszym otoczeniu mogą być gorące, ciepłe, chłodne

Bardziej szczegółowo

Spis treści. Przedmowa WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU... 11

Spis treści. Przedmowa WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU... 11 Spis treści Przedmowa... 10 1. WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU... 11 2. PODSTAWOWE OKREŚLENIA W TERMODYNAMICE... 13 2.1. Układ termodynamiczny... 13 2.2. Wielkości fizyczne, układ jednostek miary... 14 2.3.

Bardziej szczegółowo

Termodynamika cz. 2. Gaz doskonały. Gaz doskonały... Gaz doskonały... Notes. Notes. Notes. Notes. dr inż. Ireneusz Owczarek

Termodynamika cz. 2. Gaz doskonały. Gaz doskonały... Gaz doskonały... Notes. Notes. Notes. Notes. dr inż. Ireneusz Owczarek Termodynamika cz. 2 dr inż. Ireneusz Owczarek CNMiF PŁ ireneusz.owczarek@p.lodz.pl http://cmf.p.lodz.pl/iowczarek 1 dr inż. Ireneusz Owczarek Termodynamika cz. 2 Gaz doskonały Definicja makroskopowa (termodynamiczna)

Bardziej szczegółowo

100 29,538 21,223 38,112 29, ,118 24,803 49,392 41,077

100 29,538 21,223 38,112 29, ,118 24,803 49,392 41,077 . Jak określa się ilość substancji? Ile kilogramów substancji zawiera mol wody?. Zbiornik zawiera 5 kmoli CO. Ile kilogramów CO znajduje się w zbiorniku? 3. Jaka jest definicja I zasady termodynamiki dla

Bardziej szczegółowo

Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek

Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria i Gospodarka Wodna w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracował:

Bardziej szczegółowo

podać przykład wielkości fizycznej, która jest iloczynem wektorowym dwóch wektorów.

podać przykład wielkości fizycznej, która jest iloczynem wektorowym dwóch wektorów. PLAN WYNIKOWY FIZYKA - KLASA TRZECIA TECHNIKUM 1. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej Lp. Temat lekcji Treści podstawowe 1 Iloczyn wektorowy dwóch wektorów podać przykład wielkości fizycznej, która

Bardziej szczegółowo

3 Potencjały termodynamiczne i transformacja Legendre a

3 Potencjały termodynamiczne i transformacja Legendre a 3 Potencjały termodynamiczne i transformacja Legendre a literatura: Ingarden, Jamiołkowski i Mrugała, Fizyka Statystyczna i ermodynamika, 9 W.I Arnold, Metody matematyczne mechaniki klasycznej, 14 3.1

Bardziej szczegółowo

II Zasada Termodynamiki c.d.

II Zasada Termodynamiki c.d. Wykład 5 II Zasada Termodynamiki c.d. Pojęcie entropii i temperatury absolutnej II zasada termodynamiki dla procesów nierównowagowych Równania Gibbsa dla procesów quasistatycznych Równania Eulera Relacje

Bardziej szczegółowo