Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wykład 14-15 Fizyka statystyczna. Dyfuzja. Cykle termodynamiczne. II zasada termodynamiki. Pojecie entropii i prawo wzrostu entropii.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wykład 14-15 Fizyka statystyczna. Dyfuzja. Cykle termodynamiczne. II zasada termodynamiki. Pojecie entropii i prawo wzrostu entropii."— Zapis prezentacji:

1 Wykład Fizyka statystyczna. Dyfuzja. Cykle termodynamiczne. II zasada termodynamiki. Pojecie entropii i prawo wzrostu entropii.

2 Prawdopodobieństwo Jakie jest prawdopodobieństwo, P(V), że w gazie o średniej gęstości n cząstek na jednostkę objętości, objętość V nie zawiera żadnej cząstki? średnia objętość na jedna cząstkę: wybieram sobie małą objętość prawdopodobieństwo, p w, że w objętości w znajduje się cząstka prawdopodobieństwo, P(V ), że w objętości V=kw nie ma cząstek prawdopodobieństwo, że w objętości w nie ma cząstki

3 Prawdopodobieństwo Jakie jest prawdopodobieństwo, że w gazie o średniej gęstości n cząstek na jednostkę objętości, cząstka o średnicy d nie zderzy się z inna cząstką na drodze L? d 2d L potrzebna objętość przekrój czynny

4 Gęstość prawdopodobieństwa prawdopodobieństwo, że doleci co najmniej do L d 2d L prawdopodobieństwo, zderzenia na drodze L gęstość prawdopodobieństwa

5 Średnia droga swobodna d 2d L gęstość prawdopodobieństwa Średnia droga swobodna W gazie o ciśnieniu 1 atm koncentracja cząstek jest n=N A /22.4 l= /m 3. Cząstki o średnicy d= m mają średnią drogę swobodną = m.

6 Dyfuzja (auto dyfuzja) Średnia droga przypadkowej cząstki, po czasie t. Średni kwadrat drogi cząstki, po czasie t.

7 Stała dyfuzji W gazie o ciśnieniu 1 atm koncentracja cząstek jest n=N A /22.4 l= /m 3. Cząstki o średnicy d= m mają średnią drogę swobodną = m. Przy prędkości termicznej v =10 3 m/s, czas pomiędzy zderzeniami = s.

8 Równanie dyfuzji Gęstość prądu – proporcjonalna do gradientu koncentracji. Dyfuzja cząstek (w gazie, płynach, ciałach stałych) wilgoci, ciepła.

9 Rozkład gęstości prawdopodobieństwa, rozkład wykładniczy gęstość prawdopodobieństwa L -zmienna losowa Średnia droga swobodna, wartość średnia zmiennej losowej pierwszy moment rozkładu norma zerowy moment rozkładu średnia kwadratowa, wartość średnia kwadratu zmiennej losowej drugi moment rozkładu wariancja rozkładu średni (kwadratowy) rozrzut zmiennej losowej

10 Rozkład gęstości prawdopodobieństwa, rozkład normalny (Gaussa) gęstość prawdopodobieństwa x -zmienna losowa wartość średnia zmiennej losowej pierwszy moment rozkładu norma zerowy moment rozkładu średnia kwadratowa, wartość średnia kwadratu zmiennej losowej drugi moment rozkładu wariancja rozkładu średni (kwadratowy) rozrzut zmiennej losowej

11 Rozkład gęstości prawdopodobieństwa, rozkład Maxwella gęstość prawdopodobieństwa v prędkość -zmienna losowa norma zerowy moment rozkładu

12 Druga zasada termodynamiki odwracalność procesów możliwość zamiany ciepła na pracę entropia prawo wzrostu entropii śmierć cieplna wszechświata

13 Procesy odwracalne i nieodwracalne zetknięcie ciał o różnej temperaturze – ogrzewanie jednych ciał przez drugie połączenie zbiorników o różnym ciśnieniu. – wiatry przejście układu do niższego stanu energetycznego – spalanie i wiele innych reakcji fizycznych.

14 I zasada i równanie stanu gazu przemiana izotermiczna równanie stanu gazu praca wykonana przez gaz pobrane ciepło energia wewnętrzna

15 I zasada i równanie stanu gazu przemiana adiabatyczna równanie stanu gazu praca wykonana przez gaz pobrane ciepło energia wewnętrzna równanie adiabaty

16 Cykl Carnota praca wykonana przez gaz w przemianie izotermicznej współczynnik sprawności

17 II zasada termodynamiki (I sformułowanie) do zamiany ciepła na pracę potrzebna jest grzejnica i chłodnica Sprawność zamiany jest nie większa niż: dla procesów nieodwaracalnych jest mniejsza

18 Współczynnik sprawności proces nieodwracalny współczynnik sprawności

19 Cykl Carnota W odwracalnej przemianie izotermicznej w cyklu Carnota ciekawa funkcja!!!

20 Cykl Carnota i inne cykle odwracalne współczynnik sprawności temperatura zmienia się w sposób ciągły pojęcie cyklu każdy cykl odwracalny może być traktowany jako suma cyklów Crnota entropia

21 Entropia w cyklu Carnota (cykl odwracalny) w przemianach adiabatycznych w przemianach izotermicznych funkcja stanu !!!

22 Prawo wzrostu entropii śmierć cieplna znak entropii (jak ciepło) w każdym cyklu odwracalnym zmiana entropii =0 w cyklu nieodwracalnym entropia rośnie

23 Entropia w przemianie (np.. izotermicznej, odwracalnej)

24 Lepkość płynów: * opory związane z ruchem (tarcie) *silnie zależy od szybkości - pomijalnie mała przy bardzo wolnych procesach *lepkość potrzebuje: - energii - entropii

25 Entropia: miara nieporządku miara prawdopodobieństwa procesy samorzutne dążą do układów bardziej prawdopodobnych rośnie nieporządek bo ma większe prawdopodobieństwo prawo wzrostu entropii

26 II zasada termodynamiki do zamiany ciepła na pracę potrzebna jest grzejnik i chłodnica Sprawność zamiany jest nie większa niż: Ciepło nie może samorzutnie przejść od ciała chłodnego do ciepłego Nie można w pełni odwrócić przemiany, w której występuje tarcie Prawo wzrostu entropii

27 Funkcja stanu a potencjał termodynamiczny Funkcja stanu: U,S - Zmiany funkcji zależą jedynie od stanu początkowego i końcowego P otencjał termodynamiczny: wielkość, która osiąga minimum w równowadze termodynamicznej. Energia wewnętrzna Energia swobodna Entalpia


Pobierz ppt "Wykład 14-15 Fizyka statystyczna. Dyfuzja. Cykle termodynamiczne. II zasada termodynamiki. Pojecie entropii i prawo wzrostu entropii."

Podobne prezentacje


Reklamy Google