Cursul 13 Termodinamica: Temperatura, Căldura și Ecuațiile de stare a gazului

Documente similare
Microsoft Word - F.Paladi_TD_manual.doc

Microsoft Word - F.Paladi_TD_manual.doc

Examenul de licenţă

Microsoft PowerPoint - 3.ppt [Compatibility Mode]

Microsoft Word - N_ND.02_Capitol.doc

5

EXAMEN LICENTA REZUMATELE SUBIECTELOR SI BIBLIOGRAFIA RECOMANDATA PENTRU PROBA 1 (EXAMEN ORAL) SPECIALIZAREA FIZICA MEDICALA 1

Microsoft PowerPoint - 5_.ppt

Microsoft Word - fmnl06.doc

METODE NUMERICE PENTRU ECUAŢII DIFERENŢIALE

Pagina 1 din 5 Ministerul Educaţiei Naționale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Etapa județeană/a sectoarelor municipiului București a olimpia

CURS 8

Calcul Numeric

Microsoft Word - 3 Transformata z.doc

Limite de funcţii reale

UNIVERSITATEA "POLITEHNICA" DIN BUCUREŞTI

Dependenţă funcţională n Cursul 9 Fie funcţiile f : A R R, i 1, m. A mulțime nevidă. i Definiţia 1. Spunem că funcţia g: A R depinde de funcţiile f1,

Microsoft Word - subiecte

Microsoft Word - revista

3.5. Circuite de ordin mai mare decat doi Scrierea ecuatiilor metodei tabloului Un circuit dinamic de ordin n >2 are n >2 elemente dinamice (co

CELULA DE ELECTROLIZĂ: este formată prin asocierea a doi electrozi, iar trecerea curentului electric se datorează aplicării unei tensiuni electrice ex

Slide 1

Matematici aplicate științelor biologie Lab10 MV

STRUCTURA UNUI ARTICOL STIINTIFIC Un articol stiintific incepe cu titlul articolului, dupa care se scriu numele autorilor, in ordinea contributiei. Pe

Microsoft Word - _Curs II_2_Mar17_2016out.doc

ETTI-AN1, , C. Ghiu Notițe de Adrian Manea Seminar 4 Serii Fourier și recapitulare 1 Serii Fourier Pentru dezvoltarea în serie Fourier (care

CUPRINS Prefata 3 Notiuni introductive generale 9 1 Obiectul fizicn. Marimi fizice 9 2 Legi, modele sj teorii fizice 11 3 Locul si rolul Temiodinamici

MATEMATICĂ... 2 FIZICĂ ŞI FUNDAMENTE DE INGINERIE ELECTRICĂ... 6 UNITĂŢI DE MĂSURĂ ÎN S.I CHIMIE ANORGANICĂ CHIMIE FIZICA CHIMIE OR

E_d_chimie_anorganica_2019_bar_model_LRO

Ce este decibelul si Caracteristica BODE

Prelucrarea Datelor cu Caracter Personal de către OSIM Toate datele cu caracter personal colectate de Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci (OSIM)

ALGORITHMICS

Inteligență artificială Laboratorul 5 Normalizarea datelor. Mașini cu vectori suport (SVM) 1. Normalizarea datelor Metode obișnuite de preprocesare a

Microsoft Word - F.Paladi_TD_manual.doc

Microsoft Word _Evrika_Clasa10_PI_Solutie.doc

Investeşte în oameni ! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – Axa prioritară nr. 1 „

Microsoft Word - L07_TEFO_FILTRUL_KALMAN.doc

Algebra: 1. Numere naturale. Operatii cu numere naturale. Ordinea operatiilor. Puteri si reguli de calcul cu puteri. Compararea puterilor. Multimea nu

Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronice

013757_ABB (A Szocs)_ACS50_EN_revE_high_100812ENRODECRCG_f_1

Microsoft Word - LogaritmiBac2009.doc

Programare Delphi Laborator 2 a. Serii. Elaboraţi câte un program pentru sumarea primilor 100 de termeni ai seriilor următoare şi verificaţi numeric e

Microsoft Word - SUBIECTE FAZA LOCALA FEBRUARIE 2007

Microsoft PowerPoint - p1_PowerVLSI.ppt

CAPITOLUL 1

SIMULARE EXAMEN DE BACALAUREAT LA MATEMATICA Toate subiectele (I, II, III) sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv

Microsoft Word - Anexa 5A Precizarea ipotezelor care au stat la baza proiectiilor finaciare

UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA FACULTATEA DE FIZICA CONCURSUL NAȚIONAL DE FIZICĂ CONSTANTIN SĂLCEANU 30 MARTIE 2019 Sunt obligatorii toate subiec

MUNICIPIUL BUCURESTI BUGETUL PE ANUL 2017 LISTA obiectivelor de in vest it i i cu finantare integrala sau partiala de la buget I. Credite de angajamen

Catalog VRV pdf

ASUPRA MARUNTIRII ROCILOR UTILIZATE IN INDUSTRIA CIMENTULUI (PROBLEMA GRADULUI DE UNIFORMITATE AL AMESTECURILOR GRANULARE FINE) Şuhan N. Vasile, drd.i

Cilindri.indd

ANA - manual

Microsoft Word - acasa_Reteua de difractie.doc

Probleme rezolvate de fizică traducere de Nicolae Coman după lucrarea

Microsoft Word - Tsakiris Cristian - MECANICA FLUIDELOR

1. Se masoara forta de presiune X (Kg/cm 3 ), la care un anumit material cedeaza. Se presupune ca X urmeaza o lege normala. Pentru 10 masuratori se ob

Probleme rezolvate 1) Să se calculeze limitele următoarelor şiruri: 1 a) x n n = ( n+ 1)( n+ 2 )...( n+ n), n 2 n ( 1) 1 n n b) 2 3 n 5 n... ( 2

FISA DISCIPLINEI

Preţ bază

Evaluarea şi sumarizarea automată a conversaţiilor chat

Ministerul Educaţiei Naționale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Etapa Națională a Olimpiadei de FIZICĂ 3-7 Mai 2019, Târgoviște Barem de eval

Concursul Interjudeţean de Matematică Cristian S. Calude Galaţi, 26 noiembrie 2005 Inspectoratul Şcolar al Judeţului Galaţi, Societatea de Ştiinţe Mat

Microsoft Word - anmatcap1_3.doc

E_d_fizica_teoretic_vocational_2019_bar_model_LRO_2

MECANICA FLUIDELOR

Concentrat de chimie - Clasa 5 - (Altfel)

Microsoft Word _ISABEL_GA

Produkt-Datenblatt

CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a X-a - 20 aprilie 2019 Clasa a IV-a BAREM DE CORECTARE ŞI NOTARE SUBIECTUL I Se punctează doar rezult

Microsoft Word - DIN-Cap.5.3.doc

DECLARAŢIE DE AVERE Subsemnata Ganea C. Mioara Daniela având funcţia de Referent Agenţia Naţionala de Integritate, Bucureşti, SECTOR 1 la... CNP, domi

E_d_chimie_organica_2019_bar_model_LRO

Microsoft Word - LogaritmiBac2009.doc

Direct Current (DC) Electric Circuits

Teoria legăturii chimice a evoluat paralel cu dezvoltarea chimiei: J.J. Berzelius a pus bazele legăturii ionice, A.M. Butlerov (1861) introduce, pentr

OLIMPIADA DE MATEMATICĂ ETAPA LOCALĂ CLASA A V-A SOLUŢII ŞI BAREME ORIENTATIVE DE CORECTARE Subiectul I a) Calculaţi: 13 :

CONCURSUL INTERLICEAL “TOPFIZ”

COMUNA MIRCEA VODA MIRCEA VODA CONSTANTA SITUATIE PRIVIND MONITORIZAREA CHELTUIELILOR DE PERSONAL + PE LUNA...lULlE...ANUL CAP. 51 ADMINISTR

Soluţia eficientă pentru încălzire, prepararea apei calde menajere şi răcire Altherma 3 H F

Microsoft Word - Articol_Cretu Ion [RO].docx

Microsoft Word - MD.05.

FIЄA UNITȚЮII DE CURS/MODULULUI MD-2045, CHIȘINĂU, STR. STUDENŢILOR 9/9 corp.nr.5, TEL: FAX: , FIZICA I 1. Date de

Calcul Numeric

TGA Clima Proiect Sanitare, Incalzire, Ventilare, Aer conditionat Centrale de tratare a aerului Agregate de racire a apei Ventiloconvectoare Umidifica

VIESMANN VITODENS 222-W Fişa tehnică Nr. de comandă şi preţuri: vezi lista de preţuri VITODENS 222-W Tip B2LA Cazan compact în condensaţie, pe combust

SPECIFICATIE FILTRU TITEI

FISA TEHNICA AplaEFoam EPS 70 Polistiren Expandat ignifugat Nr:198 Editia:1 Revizia:1 Data: PREZENTARE ŞI PERFORMANŢE: Plăci termoizolante d

INFLPR

Untitled-1

Microsoft Word - Analiza12BacRezolvate.doc

Brosura Lindab Rezidentiale.cdr

MD-2045, CHIŞINĂU, STR

MergedFile

ROMANIA N.29 prezzi.p65

Viesmann VITOMAX 200-LW Putere de la 8,0 până la 20,0 MW Fişa tehnică VITOMAX 200-LW Tip M64A Cazan de apă caldă de joasă presiune Certificat conform

fu vu ^ p DECLARAŢIE DE AVERE dg pe TlMiŞ N r. j f - S u b s e m n a t a N Ă S T U R A Ş A L I N A, a v â n d f u n c ţ i a d e g r e f i

Microsoft Word - Instructiuni montaj si utilizare CRH6.doc

Transcriere:

Cursul 13 Termodamca: Temperatura, Căldura ș Ecuațle de stare a gazulu 13.1 Ssteme, mărm ş procese termodamce. Temperatura, eerga teră, căldură 13. Prcpul zero al termodamc ş echlbrul termc 13.3 Ecuaţle de stare petru gazul deal 13.4 Ecuaţle de stare petru gazul real 13.5 Prcpul I al termodamc 13.1 Ssteme, mărm ş procese termodamce Defţe: Termodamca este acea partea a fzc care studază mşcarea termcă a matere î partcular procesele de schmb de căldură dtre obectul studat ş medul îcojurător fără a apela îsă la reprezetarea moleculară. Dec, putem spue că termodamca se ocupă de studul aceloraş feomee ca ş teora cetco moleculară dar u d puctul de vedere al mecasmelor, c al schmburlor de eerge, care au loc î decursul acestor feomee. La baza deducerlor termodamce stau cele ma geerale leg ale atur, deumte prcp. Aceste prcp repreztă o geeralzare a rezultatelor actvtăţ umae. Obectul de studu al termodamc îl costtue sstemele. Defţe: U corp (sau u asamblu de corpur) de dmesu macroscopce, cu volum determat repreztă u sstem termodamc. Sstemul termodamc este u sstem fzc compus dtr-u umăr mare dar ft de compoeţ de exemplu molecule ş atom care se găsesc îtr-o cotuă mşcare. Spaţul ocupat de sstem poate f delmtat fe de o graţa (sau frotera) materală (reală) cu pereţ rgz sau elastc, fe de o graţă magară. Această delmtare a spaţulu se face astfel îcât sstemul termodamc să se comporte ca u tot utar ar teracţule teroare să se poată deoseb de cele exteroare. Clasfcarea sstemelor termodamce: Izolate: u schmbă cu exterorul c eerge ş c matere. Îchse: poate schmba cu exterorul eerge dar u schmbă matere. 1

Fg. 1 Ssteme temo-damce cu volum fx sau froteră elastcă. Fg. Trasformare cclcă. proces de stare. matere. Deschse: schmbă cu exterorul atât eerge cât ş U sstem termodamc se poate caracterza pr defrea stăr sstemulu termodamc. Defţe: Pr starea uu sstem termodamc îţelegem totaltatea propretăţlor lu fzce la u momet î stuaţa de echlbru ş este determată de umărul parametrlor macroscopc depedeţ. Petru a caracterza î mod uvoc starea sstemulu termodamc trebue stablt acest umăr mm de mărm fzce ce poartă umele de parametr de stare. Defţe: Parametr de stare a uu sstem termodamc exprmă propretăţ mecace, termce, electrce, magetce, chmce etc. ale sstemulu studat. Defţe: Starea uu sstem termodamc este statcă sau de echlbru dacă parametr sstemulu u varază î tmp. Defţe: Orce schmbare a stăr sstemulu termodamc se umeşte trasformare de stare sau Defţe: O trasformare se umeşte cvasstatcă dacă sstemul termodamc evoluează dtr-o stare de echlbru î altă stare de echlbru pr stăr termedare de echlbru, astfel că parametr termodamc evoluează foarte let î tmp. Defţe: O trasformare se umeşte reversblă dacă sstemul reve la starea ţală exact p aceleaş stăr ca ş la trasformarea drectă. ţală. Defţe: O trasformare se umeşte cclcă dacă starea fală cocde cu starea

Propretăţle termodamce Se pot măsura drect (presue p, volumul V, temperatura T, umărul de klomol, ); Sut determate drect (eerga tera U, etropa S); Propretăţle termodamce pot f Extesve (depd de dmesuea sstemulu): volumul V, eerga teră U, etropa S. Itesve (u depd de dmesuea sstemulu): presuea p, temperatura T. Mărmle termodamce pot f: De stare: presue p, volumul V, eerga teră U, etropa S. De proces: Căldura Q, lucrul mecac L. Temperatura Defţe: Temperatura este acea propretate a sstemulu termodamc care determa Fg. 3 Trasferul de căldură poate duce la creşterea temperatur uu sstem termodamc. Eerga teră dacă acesta este î echlbru termodamc sau u. Coceptul de temperatură are la baza deea de măsurare relatvă a îcălzr sau răcr uu corp legată de observaţa expermetală că dacă acesta prmeşte o cattate de căldură atuc temperatura acestua creşte. Câteva dtre cele ma cuoscute, ş cel ma des foloste scăr de temperatură sut: Celsus, Kelv, Fahrehet ş Rake. Trasformărle dtre ele sut date de relaţle: K C 73. 15 C K 73. 15, (1) 100 180 C F 3 F C 3. () 180 100 Partculele compoete ale corpurlor execută o mşcare cotua ş dec posedă o aumtă cattate de eerge cetcă dar î acelaş tmp teracţoează ş tre ele ş dec au ş o aumtă cattate de eerge poteţală. 3

Defţe: Suma tuturor eerglor cetce (de osclaţe, rotaţe sau traslaţe) datorate mşcărlor dezordoate ale partculelor costtuete ale uu sstem termodamc ş ale eerglor poteţale de teracţue repreztă eerga teră, U. U E c E. (3) Moleculele sau atom se pot găs î dferte mcrostăr eergetce, ar eerga mede a ue mcrostăr se poate scre ca: 11 P P p P, (4) ude P repreztă probabltatea ca molecula să posede eerga. Dacă sstemul are N molecule atuc eerga teră va f dată de: Căldura U N. (5) Defţe: Eerga cedată sau prmtă de u corp care duce la varaţa eerge sale tere se umeşte cattate de căldură sau smplu căldură. Defţe: Procesul de varaţe al eerge tere, care are loc fără a se efectua u lucru mecac se umeşte schmb de căldură. Cattatea de căldură prmtă (sau cedată) de u corp poate f folostă petru: Rdcarea sau coborârea temperatur corpulu căldura sesblă; Trecerea corpulu dtr-o stare de agregare î alta căldura latetă; Efectuarea uu lucru mecac de către corp; Căldura specfcă Defţe: Cattatea de căldura ecesară petru a îcălz o utate de masă dtr-o substaţă astfel îcât temperatura e să vareze cu 1 K (1 0 C) se umeşte căldura specfcă. c astfel căldura schmbată de u corp cu medul îcojurător este: Căldura specfcă depde de felul procesulu: s Q Q m T m T T, (6) Fg. 4 Pompa de căldură. 1 Q m cs T. (7) 4

cv căldura specfcă la volum costat; cp căldura specfcă la presue costată; Căldura latetă Defţe: Cattatea de căldură ce reve utăţ de masă a ue substaţe petru a trece dtr-o stare î alta stare la temperatură costată, se umeşte căldură latetă. de ude cattatea de căldură este: Utatea de măsură este: Q, (8) m Q m. (9) J / kg. (10) 13. Prcpul zero al termodamc ş echlbrul termc U sstem î echlbru termodamc îş poate modfca starea pr teracţue cu medul îcojurător. Iteracţule pot f: mecace (comprmarea uu gaz), electrce (polarzarea uu delectrc), magetce (magetzarea ue substaţe), schmb de substaţă (pr modfcarea umărul de klomol). Postulat: U sstem zolat ajuge îtotdeaua după u terval de tmp î starea de echlbru termodamc ş u poate eş codată de la se d aceasta stare. Astfel dacă avem două ssteme termodamce A ş B puse î cotact termc ş dacă u al trelea sstem termodamc C este ş el pus î cotact termc ş ajuge la echlbru termodamc cu A ş separat cu B atuc îseamă că ş sstemele termodamce A ş B sut î echlbru termodamc. Euţul prcpulu zero al termodamc: Itr-u sstem zolat, format d corpur aflate î cotact termc, codţa ecesară ş sufcetă de echlbru termodamc este ca toate cele corpur sa abă aceeaş temperatură. Fg. 8.5 Sstemele termodamce, A, B ş C aflate î cotact termc sut caracterzate de aceeaş temperatură. 5

13.3 Ecuaţle de stare petru gazul deal Ipotezele care e permt sa cosderam u gaz ca fd u gaz deal: Moleculele gazulu sut sferce; Dmesule sut egljabl de mc î raport cu dstaţa dtre ele; Cocrea dtre ele este elastcă ş tr-u tmp ft scurt; Cu excepţa cocrlor u teracţoează tre ele; Petru u astfel de asamblu de molecule care se găsesc î cotuă mşcare dezordoată se poate stabl expermetal următoarea ecuaţe de stare care leagă parametr de stare tre e: pv RT, (11) ude V este volumul gazulu, p presuea acestua, T temperatura, R costata uversală a gazelor ş - umărul de klomol: m, (1) ude este masa molară. Valoarea costate uversale a gazelor este dată de: J R 8316 (13) kmol K Petru u amestec de gaze ecuaţa de stare are aceeaş exprese. Defţe: Presuea pe care ar exercta-o u gaz perfect care ar ocupa sgur tot volumul gazulu î care se află se umeşte presue parţală. Legea lu Dalto Euţ: Presuea exerctată de ma multe gaze deale care ocupă acelaş volum este suma presulor parţale. compoet: 1 p p3 p p 1 p p. (14) Numărul de klomol al uu amestec este suma umărulu de klomol al fecăru Fracţa molară a compoetelor se poate def ca: 1. (15) 1 6

astfel îcât: x, (16) 1 1 x 1. (17) Dacă este masa molară a fecăru compoet al amesteculu atuc masa molară a amesteculu este: 1 x. (18) Ecuaţa de stare petru u amestec de gaze deale se scre: m pv RT RT. (19) 13.4 Ecuaţle de stare petru gazul real U gaz real care se abate de la comportarea descrsă de legle gazulu deal este justfcată de potezele smplfcatoare mpuse î defrea gazulu deal. Petru u gaz real u ma putem eglja volumul propru al moleculelor ş c forţele de teracţue dtre ele. Johaes va der Waals î 1873 a propus o ecuaţe de stare petru gazul real pe baza dovezlor expermetale corelate cu argumete termodamce rguroase. Moleculele gazulu sut comparate cu şte sfere mc ş rgde care au fecare u volum molar ocupat de molecule este: V t V b. Volumul total V b, (0) ar volumul î care sut lbere moleculele să se mşte este ma mc cu V t: î acest caz legea geerală deve: V Vt V b, (1) p V b RT. () I modelul gazulu deal propus de va der Waals se cosderă că forţele atractve dtre molecule mcşorează frecveţa ş testatea cocr moleculelor cu pereţ vasulu astfel că presuea asupra acestora se mcşorează cu o cattate: 7

p a. (3) V Rezultatul celor două efecte combate este ecuaţa de stare a gazulu real propusă de va der Waals: p a V b RT, (4) V ude - repreztă umărul de klomol, ar a ş b sut două costate specfce fecăru gaz. 13.5 Legea I a termodamc 8 Lucrul mecac al forţelor de presue Cosderam u flud îtr-u cldru cu psto acţoează cu o presue p asupra Fg. 8.6 Pr destdere, u flud acţoează cu o forţă asupra pstoulu, datorată presu moleculelor. Eerga teră pereţlor cldrulu. Asupra pstoulu acţoează forţa: este: F p S. (5) Lucrul mecac efectuat la deplasarea pstoulu L Fdl p S dl p dv. (6) L p dv D teora cetco-moleculara se obţe presuea gazulu ca fd: ude este umărul de molecule d utatea volum: astfel presuea deve: de ude produsul presue volum deve: p W, (7) 3 NA, (8) V NA p W, (9) 3 V pv NAW RT, (30) 3 ar eerga cetcă mede de traslaţe petru o moleculă de gaz este:

3 R 3 W T k BT, (31) N A ude kb este costata lu Boltzma. Î mşcarea de traslaţe o moleculă are 3 grade de lbertate. Fecăru grad de lbertate î corespude o eerge de lbertate atuc eerga deve: ar eerga teră petru mol de gaz deal: 1 k B T. Dacă avem u gaz cu grade W k BT, (3) U Nk BT NAk BT RT. (33) Prcpulu I al termodamc Euţul: Cattatea de căldura prmtă de u corp duce la varaţa eerge tere a corpulu ş la efectuarea de către corp a uu lucru mecac asupra medulu exteror. Q U L (34) Prmul prcpu al termodamc repreztă o lege geerală de coservare a eerge aplcată î procesele termce. Eerga termcă prmtă de u corp se trasformă tegral î alte forme de eerge (teră ş lucru mecac) ş vers. D prmul prcpu al termodamc rezultă mposbltatea de a costru u perpetuum moble de speţa I-a care e spue că lucrul mecac efectuat îtr-u proces termc u poate f ma mare decât cattatea de căldura prmtă. Dacă cosderam uma o varaţe ftezmală a stăr sstemulu atuc prmul prcpu al termodamc se scre: Q du L, (35) ude s-au otat varaţle ftezmale (Q ş L) acele varaţ care depd de drumul parcurs (atura procesulu termodamc) ar cu d s-au otat varaţle ftezmale care u depd de drum. 9