Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Równowaga osmotyczna 2 o (T,p) > 2 (T,p) = 2 o (T,p) + RTln(x 2 2 ) 2 2 1 możliwy tylko transport rozpuszczalnika (2) (o małych cząsteczkach) 2 o (T,p)

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Równowaga osmotyczna 2 o (T,p) > 2 (T,p) = 2 o (T,p) + RTln(x 2 2 ) 2 2 1 możliwy tylko transport rozpuszczalnika (2) (o małych cząsteczkach) 2 o (T,p)"— Zapis prezentacji:

1 Równowaga osmotyczna 2 o (T,p) > 2 (T,p) = 2 o (T,p) + RTln(x 2 2 ) możliwy tylko transport rozpuszczalnika (2) (o małych cząsteczkach) 2 o (T,p) = 2 o (T,p+ ) + RTln(x 2 2 ) = c 1 RT p + p równanie vant Hoffa 3 p + < roztwór hipotoniczny roztwór hipertoniczny ciśnienie osmotyczne 2 o (T,p) = 2 (T,p)= 2 o (T,p) + RTln(x 2 2 )

2 Równowaga osmotyczna (2) roztwór hipotoniczny roztwór hipertoniczny

3 stan A p A, T A, V A,n 1A,n 2A,…,n kA Ograniczenia termodynamiki klasycznej stan B p B, T B, V B,n 1B,n 2B,…,n kB

4 Zmienność parametrów w funkcji czasu i położenia T0(t)T0(t) T1(t)T1(t) T0

5 Hipoteza lokalnej równowagi X (11) X (12) X (13) X (14) X (15) X (16) X (17) X (1…) X (21) X (22) X (23) X (24) X (25) X (26) X (27) X (2…) X (31) X (32) X (33) X (34) X (35) X (36) X (37) X (3…) X (41) X (42) X (43) X (44) X (45) X (46) X (47) X (4…) X (51) X (52) X (53) X (54) X (55) X (56) X (57) X (5…) X (61) X (62) X (63) X (64) X (65) X (66) X (67) X (6…) X (71) X (72) X (73) X (74) X (75) X (76) X (77) X (7…) X (81) X (82) X (83) X (84) X (85) X (86) X (87) X (8…) X (…1) X (…2) X (…3) X (…4) X (…5) X (…6) X (…7) X (..,..)

6 Inne spojrzenie na II Zasadę dS dQ/T dS = dQ/T + d i S dS = d e S + d i S Sumaryczna zmiana entropii dla procesu d e S ukł + d i S ukł + d e S ot + d i S ot 0 d e S ukł = dQ/T d e S ot = -dQ/T d i S ukł + d i S ot 0

7 Lokalne sformułowanie II Zasady d i S ukł 0 d i S ot 0 Produkcja entropii jest nieujemna źródło entropii

8 Lokalne sformułowanie II Zasady σ (11) 0σ (12) 0σ (13) 0σ (14) 0σ (15) 0σ (1…) 0 σ (21) 0σ (22) 0σ (23) 0σ (24) 0σ (25) 0σ (2…) 0 σ (31) 0σ (32) 0σ (33) 0σ (34) 0σ (35) 0σ (3…) 0 σ (41) 0σ (42) 0σ (43) 0σ (44) 0σ (45) 0σ (4…) 0 σ (51) 0σ (52) 0σ (53) 0σ (54) 0σ (55) 0σ (5…) 0 σ (61) 0σ (62) 0σ (63) 0σ (64) 0σ (65) 0σ (6…) 0 σ (71) 0σ (72) 0σ (73) 0σ (74) 0σ (75) 0σ (7…) 0 σ (81) 0σ (82) 0σ (83) 0σ (84) 0σ (85) 0σ (8…) 0 σ (.,1) 0σ (..2) 0σ (..3) 0σ (..4) 0σ (..5) 0σ (..,..) 0

9 Gradienty i przepływy w procesie nieodwracalnym T0(t)T0(t) T1(t)T1(t) T0

10 Linowe związki pomiędzy źródłem entropii a siłami termodynamicznymi V = const

11 Równowaga w układzie wieloskładnikowym i wielofazowym U, V, N = const U = U + U V = V + V N = N + N αβ Parametry niezależne – odnoszące się do fazy α albo β: dU + dU = 0 dV + dV = 0 dn i + dn i = 0 Parametry niezależne – odnoszące się do fazy α albo β: dU = - dU dV = - dV dn i = - dn i

12 Linowe związki pomiędzy źródłem entropii a siłami termodynamicznymi V = const

13 Linowe związki pomiędzy źródłem entropii a siłami termodynamicznymi ProcesStrumień przepływu TypSiła termodynamiczna X skoniugowana z J Bodziec termodynamiczny Transport energii na sposób ciepła wektor Dyfuzja substancji wektor Reakcja chemiczna skalar

14 Dla układu nieruchomego Strumienie dyfuzyjne,

15 a może od innych sił też... Zależność strumieni od sił, J zależy od siły skoniugowanej

16 Zależność przepływów od sił termodynamicznych - termodyfuzja T1T1 T2T2 T 1 > T 2 Q Siła termodynamiczna (różnica temperatur) powoduje nie tylko przepływ energii (przepływ skoniugowany), ale również przepływ dyfuzyjny (przepływ sprzężony); ten pierwszy zwiększa entropię, ten drugi - zmniejsza W ogólnym przypadku przepływ zależy od wszystkich sił termodynamicznych, nie tylko skoniugowanych

17 rozwinięcie w szereg: źródło entropii: Zależność przepływów od sił termodynamicznych – równania fenomenologiczne współczynniki fenomenologiczne

18 Współczynniki fenomenologiczne L 11 L 12 L 13 …L 1n L 21 L 22 L 23 …L 2n L 31 L 32 L 33 …L 3n …………… L n1 L n2 L n3 …L nn

19 Współczynniki fenomenologiczne - uproszczenia L 11 L 21 L 22 L 31 L 32 L 33 ………… L n1 L n2 L n3 …L nn 1. Zasada przemienności Onsagera L ij = L ji 2. Zerowanie się niektórych współczynników krzyżowych jako skutek zasady Curie

20 Współczynniki fenomenologiczne – konkretny przykład Układ dwuskładnikowy: proces transportu ciepła, dyfuzji i reakcja chemiczna L u1 = L 1u L ur = L ru = 0 L 1r = L r1 = 0

21 Stan stacjonarny Stałe siły termodynamiczne, przynajmniej jedna z nich niezerowa. Entropia w procesie stacjonarnym stałe przepływy źródło (produkcja) entropii osiąga minimum

22 Stan stacjonarny dla termodyfuzji Układ dwuskładnikowy, stała różnica temperatur X u = const Źródło entropii znika przepływ dyfuzyjny Uogólnienie: W stanie stacjonarnym znikają przepływy nieskoniugowane z niezerową siłą termodynamiczną siła termodynamiczna powodująca dyfuzję; zmienia się aż do osiągnięcia stanu stacjonarnego

23 Zależność przepływów od sił termodynamicznych - termodyfuzja T1T1 T2T2 T 1 > T 2 Q

24 rozwinięcie w szereg: Tworzenie trwałych uporządkowań w układach dalekich od stanu równowagi (struktur dyssypatywnych) Nieliniowa termodynamika procesów nierównowagowych

25 Twórcy termodynamiki procesów nierównowagowych Lars Onsager ( ), jeden z twórców termodynamiki procesów nierównowagowych. Nagroda Nobla 1968 Ilya Prigogine ( ), położył podstawy pod nieliniową termodynamikę procesów nierównowagowych. Nagroda Nobla 1977


Pobierz ppt "Równowaga osmotyczna 2 o (T,p) > 2 (T,p) = 2 o (T,p) + RTln(x 2 2 ) 2 2 1 możliwy tylko transport rozpuszczalnika (2) (o małych cząsteczkach) 2 o (T,p)"

Podobne prezentacje


Reklamy Google