Δρ Σωκράτης Τουμπεκτσής users.sch.gr/stoumpektsis Ελληνογαλλική Σχολή Καλαμαρί Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική Δρ Σωκράτης Τουμπεκτσής users.sch.gr/stoumpektsis

Πρώτο Θερμοδυναμικό Αξίωμα

Ενέργεια, Θερμότητα και Έργο Τι είναι ένα θερμοδυναμικό σύστημα; Ας δούμε τι θυμόμαστε από το πρώτο μάθημα! ……………………………… Ας το πούμε ξανά! Θερμοδυναμικό σύστημα είναι ένα σύστημα που μπορεί να αλληλεπιδρά (και να ανταλλάσσει ενέργεια) με το περιβάλλον του κατά δύο τουλάχιστον τρόπους ένας εκ των οποίων είναι η διάδοση θερμότητας

Ενέργεια, Θερμότητα και Έργο Ένα θερμοδυναμικό σύστημα μπορεί να ανταλλάσσει ενέργεια με το περιβάλλον του με τη μορφή θερμότητας και έργου. Q> 0 W> 0 περιβάλλον σύστημα Q< 0 W< 0 περιβάλλον σύστημα

Έργο παραγόμενο κατά τη διάρκεια μεταβολών όγκου Και λίγα μαθηματικά… dW = F∙dx = p∙A∙dx Αλλά: A∙dx = dV Οπότε: dW = p∙dV dW = p∙dV

dW = p∙dV Έργο παραγόμενο κατά τη διάρκεια μεταβολών όγκου Μερικές εφαρμογές…

Έργο παραγόμενο κατά τη διάρκεια μεταβολών όγκου Ισόθερμη εκτόνωση ιδανικού αερίου

Έργο παραγόμενο κατά τη διάρκεια μεταβολών όγκου Ισοβαρής εκτόνωση ιδανικού αερίου

Έργο παραγόμενο κατά τη διάρκεια μεταβολών όγκου Ανάμεσα στις τρεις διαδρομές: 1 → 3 → 2 1 → 4 → 2 1 → 2 μεταξύ των θέσεων 1 και 2 που είναι το παραγόμενο από το σύστημα έργο μεγαλύτερο; 1 2 3 4 • p V

Η ΔU είναι ανεξάρτητη από τη διαδρομή! Εσωτερική ενέργεια και το πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα Εσωτερική ενέργεια (Ένας πρώτος «απλοϊκός» ορισμός) Το άθροισμα όλων των δυναμικών και κινητικών ενεργειών των σωματιδίων που αποτελούν το σύστημα (στην πράξη ο υπολογισμός της εσωτερικής ενέργειας με βάση τον παραπάνω ορισμό είναι απελπιστικά πολύπλοκος…. Άρα, τι κάνουμε;) Η ΔU είναι ανεξάρτητη από τη διαδρομή!

Q = ΔU +W Εσωτερική ενέργεια και το πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα Αξίωμα ή νόμος; Q = ΔU +W

Αδιαβατική μεταβολή

Θερμοχωρητικότητες ιδανικού αερίου

Θερμοχωρητικότητες ιδανικού αερίου

Θερμοχωρητικότητες ιδανικού αερίου Γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα υπό σταθερό όγκο: Γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα υπό σταθερή πίεση:

Ειδικές θερμοχωρητικότητες Ιδανικό μονατομικό αέριο: Ιδανικό διατομικό αέριο:

ΔU = n cv ΔΤ

Θερμοδυναμικές μεταβολές

Θερμοδυναμικές μεταβολές Αδιαβατική: ΔU = -W, Q = 0 Ισόχωρη: ΔU = Q, W = 0 Ισοβαρής: W = p(V2 – V1), Ισόθερμη: ΔU = 0, Q = W,

Κυκλικές μεταβολές WAB > 0 WBA < 0 ΔUABA = 0 QABA = WABA

Σας ευχαριστώ