Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
BAZELE TERMODINAMICII - Coggle Diagram
BAZELE TERMODINAMICII
ENERGIA INTERNĂ A GAZULUI IDEAL
Ecuaţia se numeşte ecuaţie calorică de stare.
U = U (V, T)
Energia internă U a unui sistem termodinamic este egală cu suma energiilor cinetice ale mişcării moleculelor lui şi ale energiilor potenţiale de interacţiune dintre ele.
U = Ec+ Ep.
Energia internă este mărime de stare
-valoarea ei este determinată de starea sistemului (de volumul şi temperatura acestuia la momentul dat)
Procesul în care starea finală coincide cu cea iniţială se numeşte proces ciclic (transformare ciclică).
∆Ucicl. = 0.
energia internă a gazului ideal este în funcţie doar de temperatura lui:
Uid= Uc(T ) = Ec(T)
-Legea lui Joule
Ecuaţia calorică de stare a gazului ideal monoatomic
Uid = 3\2νRT=3\2
pV*
Variaţia energiei interne a sistemului la trecerea din starea iniţială 1 în starea finală 2 nu depinde de calea (procesul) de trecere între aceste stări şi este egală cu:∆U12 = U(V2,T2) − U(V1,T1).
CANTITATEA DE CĂLDURĂ.
COEFICIENŢII CALORICI
Transmiterea a energiei interne de la un corp la altul, de asemenea sub formă de energie internă, se numeşte
schimb de căldură
, iar cantitatea de energie transmisă prin schimb de căldură a fost numită
cantitate de căldură
.
Căldura molară
este egală cu raportul dintre cantitatea de căldură transmisă substanţei şi produsul cantităţii de substanţă cu variaţia temperaturii.
CM = Q\ν∆T
Căldura specifica
(c) constanta fizica ce are caracter de constantă de material și reprezintă cantitatea de căldură necesară unității de masă dintr-un corp pentru a-și modifica temperatura cu un grad.c = Q(m∆T)
Capacitatea caloric a corpuluieste egală cu raportul dintre cantitatea de căldură transmisă corpului şi variaţia temperaturii lui. C = Q\∆T
Căldura specifică este numeric egală cu capacitatea calorică a 1 kg de substanţă, iar căldura molară este numeric egală cu capacitatea calorică a unui mol de substanţă.
PRINCIPIUL ÎNTÎI AL TERMODINAMICII
ŞI APLICAREA LUI LA DIFERITE PROCESE
Variaţia energiei interne a unui sistem macroscopic este egală cu cantitatea de căldură primită de sistem plus lucrul mecanic efectuat asupra acestuia de corpurile din exteriorul sistemului.
∆U = Q + L'.
Cantitatea de căldură primită de sistem este egală cu suma dintre variaţia energiei interne a sistemului şi lucrul mecanic efectuat de acesta asupra corpurilor exterioare.
Q = ∆U + L
.
Cantitatea de căldură este mărime de proces
Lucrul sistemului într-un proces ciclic este egal cu diferenţa dintre căldura primită din exterior şi valoarea absolută a căldurii cedate pe parcursul ciclului.
Lcicl. = Q1 − Q2
In transformarea
izocoră
cantitatea de căldură transmisă sistemului este egală cu variaţia energiei sale interne.νCMV∆T = 3\2 νR∆T⇒ C MV = 3(2R).
În transformarea
izotermă
cantitatea de căldură primită de gazul ideal este egală cu
lucrul efectuat de acesta.
QT = LT
Lucrul gazului în
procesul izobar
este
Lp = νR(T2 − T1) = νR∆T
Transformarea adiabatică (Q = 0)-transformarea în care sistemul nu schimbă căldura cu mediul exterior – nici nu primeşte, nici nu cedează.
Lad. = −∆U⇒ p∆V = −νCMV∆T
pV ^γ = const.-
ecuaţia lui Poisson
γ = СMp\СMV .
PRINCIPIUL AL DOILEA AL TERMODINAMICII
Procesele de comprimare bruscă şi de
dilatare bruscă sînt procese ireversibile
procesele termodinamice se împart în reversibile şi în ireversibile.
Principiul întîi interzice funcţionarea motorului termic care ar efectua lucrul mecanic fără a consuma căldură, numit şi perpetuum mobile (motor veşnic) de speţa întîi.
Este imposibilă construirea unei maşini termice periodice, rezultatul unic al funcţionării căreia ar fi transportul de căldură de la un corp rece la un corp mai cald.-principiu al 2 al termodinamicii
MOTOARE TERMICE.
RANDAMENTUL
Motoarele termice sînt maşinile care transformă energia internă a combustibililor în energie mecanică
Cu ardere interna
Motorul cu ardere internă - motorul care transformă energia chimică a combustibilului prin intermediul energiei termice de ardere, în interiorul motorului, în energie mecanică. Căldura degajată în camera de ardere se transformă în mișcare mecanică ciclică, de obicei, rectilinie, după care în mișcare de rotație uniformă.
Motorul Otto , Motorul Diesel
Cu ardere externa
Un motor cu ardere externă (sau motor cu combustie externă) este o mașină termică motoare în care energia internă a agentului termic, încălzit în prealabil într-un generator extern (generator de abur, cameră de combustie) sau de o sursă externă prin peretele motorului sau printr-un schimbător de căldură, este transformată în lucru mecanic
Motorul cu aburi
Motorul Stirling
Eficacitatea motorului termic este caracterizată de mărimea egală cu:η =L\Q1=(Q1-Q2)\Q1=1-(Q1\Q2)
LUCRUL GAZULUI ÎN PROCESELE TERMODINAMICE
Gazul dilatîndu-se, efectuează lucru mecanic pe seama energiei sale interne. În consecinţă, energia potenţială a pistonului se măreşte.
Gazul efectuează lucrul numai în cazul în care volumul său variază (∆L ≠ 0 numai dacă ∆V ≠ 0). În transformarea izocoră (V = const., ∆V = 0), lucrul gazului este nul.
La dilatarea izobară a gazului la presiunea p de la volumul iniţial V1 pînă la volumul final V2, lucrul gazului este: Lp= p(V2 ‒ V1).
Lucrul gazului la
variaţia volumului său este o mărime de proces.
Lucrul gazului într-un proces ciclic este diferit de zero.
