Termodynamics Heat, work and energy

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

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

Heat energy transfer

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

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

The absolute scale of temperature

Termometr z bimetalem

Mechanical equivalent of heat 1 cal=4,19 J

Inny przykład przemian energii

The first law of thermodynamics

The first law of thermodynamics

Zmiany stanu skupienia dla wody (wykres fazowy)

Gaseous state

Brownian motion and the existence of atoms http://www.zamkor.pl/programy%20fizyka%20liceum/ruchybrowna/ruchy_browna.html

Co to jest gaz doskonały

Ciśnienie na ścianki

Ciśnienie na ścianki śred sred

Temperatura miarą energii kinetycznej Temperature and Absolute Zero

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

Przemiany gazowe T=const V=const P=const

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

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

Experimental verification of velocity distribution

Praca w przemianach gazowych

Praca w przemianach gazowych F

Ciepło właściwe w przemianie izochorycznej Ekinetyczna

Ciepło właściwe w przemianie izobarycznej

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

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

Izochory, izobary…

Izotermy i adiabaty

A inne możliwości?

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

Izotermy gazu doskonałego i gazu rzeczywistego

Cykl Carnota

Silnik Carnota

Lodówka i pompa cieplna

Diesele…

I benzynowe