Termodynamika

kolem nás Matouš Krömer

Úvodem    Energie a teplo Práce (Ne)uskutečnitelnost děje   Klasická termodynamika Statistická fyzika

Základní pojmy  Soustava  Otevřená  Uzavřená  Izolovaná  Okamžitý stav  Rovnovážný stav

Základní pojmy  Stavová veličina

Vnitřní energie U  Stavová veličina  Absolutní hodnotu nelze určit Energie elektronů Energie jader Energie vazeb Energie potenciální molekul Energie kinetická molekul + další energie Potenciální energie tělesa Potenciální energie Celková energie

Znaménka  Soustava koná práci  Soustava přijímá práci W < 0 W > 0  Soustava odevzdává teplo Q < 0  Soustava přijímá teplo Q > 0

0. Termodynamický princip  Jsou li dva systémy v rovnováze, mají stejnou

teplotu

 Jestliže se teplota systému A=B a teplota B=C, pak A=C  Teploměr

1. Termodynamický princip

Vnitřní energie

ΔU = W + Q ΔU = pΔV + Q

Stálý objem

ΔU = Q

Stálý tlak

U 2 - U 1 = Q – p(V 2 - V 1 ) Q = (U 2 + pV 2 ) - (U 1 + pV 1 )

Stálý tlak = Entapie

ΔH = U + pΔV Q = H 2 - H 1

2. Termodynamický princip  Výměna tepla  Účinnost stroje     Q W 2  Q  2 Q 2 Q 1  T 2  T 2 T 1 Zjistěte, při jakých pracovních teplotách bude účinnost stroje maximální (100%)  Výsledek: Při teplotě

0 Kelvinů

2. Termodynamický princip   Směr procesů v přírodě Vratný a nevratný děj  Entropie Samovolný děj Vratné děje

ΔS > 0 ΔS = 0

Nesamovolný děj

ΔS < 0

S  vratné T )

3. Termodynamický princip  Aneb kdy končí nepořádek    Z definice entropie Při teplotě 0 Kelvinů Žádné těleso nelze konečným počtem kroků ochladit na teplotu 0 Kelvinů.

S  lim T  0 S  vratné T 0 )

Pro co je to dobré ?

 Výpočty v oblasti chemie  Technologie tepelných strojů  Nový úhel pohledu na svět

Závěr Děkuji za pozornost

Závěr  Literatura  Přednášky Termodynamika 1 a 2 RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D. http://www.natur.cuni.cz/~psmejkal/  Obrázky www.google.com

 Fyzikální chemie, VŠCHT Praha 2008 http://vydavatelstvi.vscht.cz

 W.J.MOORE: Fyzikální chemie, 1981