TERMODINAMIKA Prvi i drugi princip termodinamike primjena Slavica
- Slides: 9
TERMODINAMIKA Prvi i drugi princip termodinamike (primjena) Slavica Vitic II 3 -2
Uvod • Termodinamika objasnjava osobine supstance i energetske transformacije u toplotnim pojavama, ne ulazeci u strukturu supstance. • Pored pritiska, zapremine i temperature, za opisivanje toplotnih procesa koriste se jos tri velicine: unutrasnja energija, rad i kolicina toplote.
Prvi princip termodinamike • On zapravo predstavlja zakon odrzanja energije u toplotnim procesima. • Prvi princip termodinamike glasi: Kolicina toplote koju tijelo razmjeni sa okolinom jednaka je zbiru izvrsenog rada i promjene unutrasnje energije. �� = Δ�� + ��
• Za izohorske procese: • Zapremina se ne mijenja, pa je ΔV=0. • Na osnovu toga zakljucujemo da je A=0 �� = ΔU
Za izotermske procese: Temperatura i unutrasnja energija se ne mijenjaju: �� =A
• Za izobarske procese: • Pritisak se ne mijenja, pa je rad gasa �� = �� ΔV �� = Δ�� + �� ΔV
Drugi princip termodinamike • Prvi princip termodinamike govori o odrzanju energije u toplotnim procesima, ali ne pojasnjava njihov smijer. To radi drugi proces. o Prva formulacija(Klauzijusova): Nemoguc je spontan proces ciji je jedini rezultatprelazak toplote sa hladnije na toplije tijelo. U friziderima imamo takav prelazak, ali on nije spontan, za rad frizidera je neophodno uloziti energiju.
o Druga formulacija (Kelvin-Plankova): Nemoguc je ciklicni proces ciji jedini rezultat uzimanje toplote od jednog toplotnog rezervoara I njeno potpuno pretvaranje u rad. • Dakle nemoguce je napraviti vjecni motor (perpetuum mobile)druge vrste koji bi samo uzimao toplotu iz okoline I u potpunosti je pretvarao u rad. o Treca formulacija je opstija od prve dvije. Uvodimo velicinu koja se naziva entropija. Entropija je mjera neuredjenosti sistema, njena promjena se definise kao odnos razmjenjene toplote izmedju sistema i okoline i apsolutne temperature sistema. Δ�� = �� /�� Jedinica za entropiju je dzul po kelvinu J/K
o Cetvrta formulacija drugog principa termodinamike nam govori i da je nemoguce okrenuti smijer vremena, jer je smijer vremena odredjen promjenom entropije. Ukupna entropija sistema i okoline se smanjuje �� >0 Prilikom slobodnog pada entropija se povecava. Tokom pada tijelo predaje svoju energiju okolnom vazduhu i na kraju ostatak energije preda podlozi, sto je neuredjenije stenje u odnosu na pocetno. Takodje, zakon odrzanja energije ne iskljucuje mogucnot da toplota predje sa hladnijeg na toplije tijelo, medjutim tokom takvog procesa bi se entropija smanjila sto je nemoguce. Kao rezultat takvog procesa dobili bismo jos uredjenije stanje-jedno tijelo hladno, drugo zagrijano.
