Termodynamics Heat, work and energy.

Prezentacja na temat: "Termodynamics Heat, work and energy."— Zapis prezentacji:

1 Termodynamics Heat, work and energy

2 Energia wewnętrzna układu (ciała)
Energia chaotycznego ruchu atomów i cząsteczek (ruchu postępowego, obrotów i drgań) - dodatnia Energia oddziaływań między atomami i cząsteczkami (energia potencjalna) - ujemna

3 średniej energii chaotycznego ruchu cząstek
A czym jest ciepło ? To energia, która przepływa między ciałami różniącymi się temperaturą, jeżeli są w kontakcie Temperatura jest miarą średniej energii chaotycznego ruchu cząstek

4 Heat energy transfer

5 Constant volume gas thermometers
Wyższa temperatura oznacza szybsze ruchy cząsteczek, co daje wyższe ciśnienie (jeśli objętośc się nie zmienia)

6 Another gas thermometer
Wyższa temperatura oznacza szybsze ruchy cząsteczek, co daje wyższe ciśnienie (jeśli objętośc się nie zmienia)

7 The absolute scale of temperature

8 Termometr z bimetalem

9 Mechanical equivalent of heat
1 cal=4,19 J

10 Inny przykład przemian energii

11 The first law of thermodynamics

12 The first law of thermodynamics

13 Zmiany stanu skupienia dla wody (wykres fazowy)

14 Gaseous state

15 Brownian motion and the existence of atoms

16 Co to jest gaz doskonały

17 Ciśnienie na ścianki

18 Ciśnienie na ścianki śred sred

19 Temperatura miarą energii kinetycznej
Temperature and Absolute Zero

20 Równanie stanu gazu doskonałego
k-stała Boltzmana, R-uniwersalna stała gazowa Stała Avogadry NA=6.02 x 1023 czastek/mol

21 Przemiany gazowe T=const V=const P=const

22 Równanie stanu gazu rzeczywistego
van der Waals Coefficients Gas a (Pa m3) b(m3/mol) Helium 3.46 x 10-3 23.71 x 10-6 Neon 2.12 x 10-2 17.10 x 10-6 Hydrogen 2.45 x 10-2 26.61 x 10-6 Carbon dioxide 3.96 x 10-1 42.69 x 10-6 Water vapor 5.47 x 10-1 30.52 x 10-6

23 Rzeczywiste prędkości cząstek
Predkość v f(v)=N(v)/N

24 Experimental verification of velocity distribution

25 Praca w przemianach gazowych

26 Praca w przemianach gazowych
F

27

28 Ciepło właściwe w przemianie izochorycznej
Ekinetyczna

29 Ciepło właściwe w przemianie izobarycznej

30 Ciepło właściwe wodoru
Brak drgań,brak obrotów f=3 Możliwe obroty f=5 Możliwe drgania (Epotencjalna+Ekinetyczna) f=7 Na każdy stop. swob. kT/2

31

32 Zasada ekwipartycji energii
Na każdy stopień swobody cząsteczki gazu przypada ta sama energia kT/2 Związek zasady ekwipartycji energii z ciepłem właściwym wodoru w różnych temperaturach

33 Izochory, izobary…

34 Izotermy i adiabaty

35 A inne możliwości?

36 Adiabatyczne rozprężanie do próżni nie zmienia temperatury
Czy jest to przemiana izotermiczna?

37 Izotermy gazu doskonałego
i gazu rzeczywistego

38 Cykl Carnota

39 Silnik Carnota

40 Lodówka i pompa cieplna

41 Diesele…

42 I benzynowe

43

44

45