Δομή του μαθήματος Εφαρμογές του 1ου θερμοδυναμικού νόμου

Παρουσίαση με θέμα: "Δομή του μαθήματος Εφαρμογές του 1ου θερμοδυναμικού νόμου"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Δομή του μαθήματος Εφαρμογές του 1ου θερμοδυναμικού νόμου
Ισόθερμη αντιστρεπτή μεταβολή Ισόχωρη αντιστρεπτή μεταβολή Ισοβαρής αντιστρεπτή μεταβολή Αδιαβατική μεταβολή Κυκλική μεταβολή Τυχαία μεταβολή

2 Ισόθερμη αντιστρεπτή μεταβολή
ΔU=0 ΔU=Q-W Q=W Στην ισόθερμη εκτόνωση όλο το ποσό θερμότητας που απορροφά το αέριο μετατρέπεται σε μηχανικό έργο.

3 Ισόχωρη αντιστρεπτή μεταβολή
W=0 Q=ΔU Στην ισόχωρη θέρμανση όλο το ποσό θερμότητας που απορρόφησε το αέριο χρησιμοποιήθηκε για την αύξηση της εσωτερικής του ενέργειας.

4 Ισοβαρής αντιστρεπτή μεταβολή
W = P(VB-VA) =nR(TB-TA) Q=ΔU +P(VB-VA) Αύξηση της εσωτερικής ενέργειας Αποδόθηκε στο περιβάλλον με τη μορφή έργου

5 Αδιαβατική μεταβολή P Vγ =σταθ.
Αδιαβατική ονομάζουμε τη μεταβολή κατά την οποία δε συντελείται μεταφορά θερμότητας από το περιβάλλον προς το σύστημα ή αντίστροφα. Τα τοιχώματα του δοχείου καθώς και το έμβολο είναι από μονωτικό υλικό. Στη διάρκεια της μεταβολής το αέριο δεν ανταλλάσσει θερμότητα με το περιβάλλον. P Vγ =σταθ. Νόμος του Poisson , γ>1

6 Αδιαβατική μεταβολή: Ενεργειακή μελέτη
Q=0 ΔU=- W W>0 εκτόνωση ΔU<0 ψύξη W<0 συμπίεση ΔU>0 θέρμανση Αδιαβατική εκτόνωση - ψύξη Σε σύγκριση με την ισόθερμη: Υπερβολή πιο απότομη γ>1

7 Αδιαβατική μεταβολή: Ενεργειακή μελέτη
Μεταβολή εσωτερικής ενέργειας ΔU ΔU= n CV ΔΤ Το έργο σε μια αδιαβατική μεταβολή

8 Αδιαβατική μεταβολή

9 Αδιαβατική μεταβολή: σχέση P-T

10 Αδιαβατική μεταβολή: σχέση V-T

11 Οι αδιαβατικές καμπύλες δεν τέμνονται
Αδιαβατική εκτόνωση ψύξη Αδιαβατική συμπίεση θέρμανση

12 Το πρόσημο της ΔU καθορίζεται πάντα από το πρόσημο του ΔΤ ΔU = n CV ΔT
Το πρόσημο τoυ W καθορίζεται πάντα από το πρόσημο του ΔV W = P ΔV Το πρόσημο της Q Ισόχωρη καθορίζεται από το πρόσημο του ΔΤ αφού QV = n Cv ΔΤ (ή αλλιώς Q=ΔU) Ισοβαρής καθορίζεται από το πρόσημο του ΔΤ αφού Qp = n Cp ΔT Ισόθερμη καθορίζεται από το πρόσημο του W Q=W Τυχαία μεταβολή βρίσκεται από τον 10 θερμοδυναμικό νόμο

13 Δεξιόστροφη μεταβολή W>0
Κυκλική μεταβολή Κυκλική ονομάζουμε μια μεταβολή στην οποία το σύστημα μετά από μια διεργασία επιστρέφει στην ίδια κατάσταση. Uτελ=Uαρχ ΔU=0 Wολ : ίσούται με το εμβαδόν που περικλείεται από τη γραμμή του διαγράμματος, στη γραφική παράσταση p-V. Δεξιόστροφη μεταβολή W>0 Qολ= Wολ

14 Τυχαία μεταβολή

15 Εξίσωση Θερμιδομετρίας
Αν θέσω τότε Τώρα θέτω

16 Η γραμμομοριακή ειδική θερμότητα C για ένα αέριο εξαρτάται από
από το είδος του αερίου και από τον τρόπο με τον οποίο θερμαίνεται αυτό.

17 Προσφορά θερμότητας με σταθερό όγκο
W = 0 V=σταθ. Η παραπάνω σχέση ισχύει με όποιο τρόπο και αν γίνεται η μεταβολή.

18 Προσφορά θερμότητας με σταθερή πίεση
p=σταθ. Τελικά

19 γ > 1 Μονοατομικά μόρια (ιδανικά αέρια) για τα πραγματικά αέρια
Μονοατομικά μόρια (ιδανικά αέρια) γ > 1 για τα πραγματικά αέρια ο λόγος εξαρτάται από την ατομικότητα και το είδος των δεσμών

20 Μονοατομικά μόρια Tο μόριο : μεταφορική κατά μήκος του x,y,z: τρόποι

21 Διατομικά αέρια, N2, O2 Όταν τα 2 άτομα βρίσκονται πάνω στην ίδια ευθεία (z άξονας): Tο μόριο : μεταφορική κατά μήκος του x,y,z: τρόποι περιστρέφεται γύρω από τον x ή τον y: 2 τρόποι Συνολικά 5 τρόποι

22 πρέπει να υψώσω το 10 ώστε να βρω ….
ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΛΟΓΑΡΙΘΜΟΙ Δυνάμεις Σε ποιον εκθέτη πρέπει να υψώσω το 10 ώστε να βρω …. Λογάριθμοι σε ποιον αριθμό πρέπει να υψώσω το 10 ώστε να βρω …. 101 10 1 Log10 (10) 102 100 2 Log10 (100) 103 1000 3 Log10 (1000) 106 6 Log10 ( ) Log10 (1)

23 ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΛΟΓΑΡΙΘΜΟΙ