822 matches
-
În termodinamică, un potențial termodinamic este o funcție de stare a unui sistem fizico-chimic și are dimensiunile unei energii. Diferitele tipuri de potențial exprimă capacitatea energetică a sistemului în timpul unei transformări, în funcție de condițiile în care ea are loc. Cele patru potențiale uzuale sunt
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
de presiune dp determină o variație de volum dV, iar produsul acestora este energia cedată de sistem prin lucru al forței. Similar, diferența de temperatură determină variația entropiei, iar produsul acestora este energia cedată de sistem prin transfer termic. Forța termodinamică este întotdeauna un "parametru intensiv" iar deplasarea este întotdeauna un "parametru extensiv", rezultând o "energie extensivă". Parametrul intensiv (forța) este derivata energiei interne în funcție de parametrul extensiv (deplasare), toate celelalte variabile rămânând constante. Teoria potențialelor termodinamice nu este completă fără a
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
gazoase determină trecerea moleculelor din starea gazoasă în lichid (condensare). Când aceste potențiale devin egale se atinge echilibrul. Relațiile potențialelor termodinamice pot fi derivate, obținându-se un set de ecuații fundamentale în concordanță cu principiile întâi și al doilea al termodinamicii. Din Primul principiu al termodinamicii orice variație infinitezimală a energiei interne U a unui sistem poate fi scrisă ca suma căldurii care intră în sistem și a lucrului mecanic efectuat de sistem asupra mediului, fără a adăuga noi particule (masă
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
starea gazoasă în lichid (condensare). Când aceste potențiale devin egale se atinge echilibrul. Relațiile potențialelor termodinamice pot fi derivate, obținându-se un set de ecuații fundamentale în concordanță cu principiile întâi și al doilea al termodinamicii. Din Primul principiu al termodinamicii orice variație infinitezimală a energiei interne U a unui sistem poate fi scrisă ca suma căldurii care intră în sistem și a lucrului mecanic efectuat de sistem asupra mediului, fără a adăuga noi particule (masă) sistemului, unde formula 4 este variația
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
particulei de tip "i" iar formula 1 este numărul particulelor de tip "i" . (Notă: formula 4 și formula 5 nu sunt diferențiale exacte. Micile variații ale acestor variabile sunt de obicei reprezentate prin δ în loc de "d".) Cu ajutorul celui de al doilea principiu al termodinamicii se poate exprima variația energiei interne ca funcții de stare și derivatele lor: unde egalitățile sunt valabile pentru procese reversibile. Asta conduce la formele diferențiale ale energiei interne: Aplicând repetat transformările Legendre, se obțin expresiile diferențiale ale celor patru potențiale
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
sunt menținuți constanți, valoarea potențialului descrește ireversibil, apropiindu-se de o valoare constantă, minimă, la echilibru. Relații similare pot fi scrise pentru orice alt potențial termodinamic. Relațiile prezentate mai sus pot fi folosite pentru obținerea formelor diferențiale ale unor parametri termodinamici. Dacă se notează cu "Φ" un potențial termodinamic oarecare, ecuațiile de mai sus capătă forma: unde formula 14 și formula 15 sunt perechi de parametri conjugați, iar formula 15 sunt parametrii potențialului formula 17. Prin derivare rezultă: unde formula 19 este setul de parametri ai
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
termodinamic oarecare, ecuațiile de mai sus capătă forma: unde formula 14 și formula 15 sunt perechi de parametri conjugați, iar formula 15 sunt parametrii potențialului formula 17. Prin derivare rezultă: unde formula 19 este setul de parametri ai formula 17 cu excepția formula 21. Rezultă expresiile diferiților parametri termodinamici în funcție de derivatele potențialelor în funcție de parametrii lor. Aceste ecuații sunt cunoscute ca ecuații de stare pentru că leagă parametrii termodinamici ai stării. Pentru potențialele U, F , I și G se obține: unde, în ultima ecuație, formula 27 este oricare din potențialele termodinamice U
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
formula 15 sunt parametrii potențialului formula 17. Prin derivare rezultă: unde formula 19 este setul de parametri ai formula 17 cu excepția formula 21. Rezultă expresiile diferiților parametri termodinamici în funcție de derivatele potențialelor în funcție de parametrii lor. Aceste ecuații sunt cunoscute ca ecuații de stare pentru că leagă parametrii termodinamici ai stării. Pentru potențialele U, F , I și G se obține: unde, în ultima ecuație, formula 27 este oricare din potențialele termodinamice U, F, I, G iar formula 28 este setul de parametri ai acestor potențiale, exclusiv formula 1. Folosind toate potențialele se
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
cu o singură componentă va avea două grade de libertate și va fi definită de doar doi parametri, de exemplu presiunea și volumul. Relația este numită așa după Josiah Gibbs și Pierre Duhem. Relațiile de mai sus sunt utile în termodinamica chimică și indică direcția în care reacția va avea loc. Valorile depind de condițiile de reacție, ca în tabelul următor. Cu "Δ" sunt notate variațiile de potențial, care la echilibru sunt zero. Cel mai adesea reacțiile chimice au loc la
Potențial termodinamic () [Corola-website/Science/309058_a_310387]
-
care în SI se măsoară în pascali. 1 Pa = 1 N/m. Presiunea se transmite suprafețelor înconjurătoare ale domeniului sau secțiunilor prin fluid în direcție "normală" în orice punct a acestor suprafețe sau secțiuni. Ea este un parametru fundamental în termodinamică și este o variabilă conjugată volumului. Măsurarea presiunilor se poate face cu manometrul. Manometrul pentru presiunea atmosferică se numește barometru. Unitatea SI pentru presiune este pascalul (Pa), egal cu un Newton pe metru pătrat (N•m sau kg•m•s
Presiune () [Corola-website/Science/309080_a_310409]
-
În termodinamică, ciclul Carnot este un ciclu teoretic, propus în 1820 de inginerul francez Nicolas Léonard Sadi Carnot, ciclu destinat comparării randamentului termic al mașinilor termice. Este un ciclu reversibil efectuat de o „mașină Carnot” legată la două surse de căldură de
Ciclul Carnot () [Corola-website/Science/309096_a_310425]
-
din fig. 2, Expresiile căldurilor schimbate cu sursele sunt: Deoarece formula 3 , expresiile căldurilor schimbate devin: Fie L suma lucrurilor mecanice, cu semnul lor, efectuate în cursul celor patru transformări ale ciclului, adică lucrul mecanic al ciclului. Din primul principiu al termodinamicii rezultă: Randamentul termic al ciclului este, prin definiție: Înlocuind expresiile căldurilor și a lucrului mecanic se obține: De remarcat că expresia randamentului termic al ciclului Carnot nu limitează valoarea acestui randament. Mărirea randamentului termic al ciclului Carnot se poate face
Ciclul Carnot () [Corola-website/Science/309096_a_310425]
-
între aceleași limite de temperaturi". În practică, randamentul unei mașini termice nu poate atinge nici măcar randamentul termic al ciclului Carnot, deoarece transformările din acest ciclu sunt considerate "reversibile", un ideal imposibil de atins conform celui de al doilea principiu al termodinamicii. În plus, în stadiul actual al tehnicii este practic imposibilă realizarea transformărilor izoterme cu o viteză suficientă pentru aplicațiile practice, iar inerentele pierderi prin frecare, oricât ar fi ele de mici, împiedică realizarea transformărilor izoentropice. Teorema lui Clausius
Ciclul Carnot () [Corola-website/Science/309096_a_310425]
-
livră de apă cu un grad Fahrenheit. Deoarece capacitatea termică masică a apei variază cu temperatura, iar livra și caloria au avut diferite definiții în diverse perioade de timp, valoarea BTU variază între 1054,35 J (cu caloria folosită în termodinamica chimică) și 1059,67 J (cu caloria la 4). BTU nu face parte din Sistemul Internațional. Actual, standardul ISO 80000-5:2007 stabilește echivalentul SI la: care este o valoare rotunjită la acuratețea măsurăturilor practice a valorii calculate pe baza caloriei
British Thermal Unit () [Corola-website/Science/310623_a_311952]
-
În cadrul termodinamicii se studiază sistemele termodinamice, reprezentate prin corpuri care se pot găsi în interacțiune mecanică, termică, difuzională și chimică atât între ele, cât și cu mediul înconjurător. Prin sistem termodinamic se înțelege un corp, o parte a unui corp sau un
Sistem termodinamic () [Corola-website/Science/309283_a_310612]
-
un gaz, sau imaginare, de exemplu secțiuni printr-o conductă. Tot ce se află în afara acestor limite este considerat "mediu înconjurător". Prin starea unui sistem se înțelege totalitatea parametrilor care descriu sistemul, independent de forma exterioară a acelui sistem. Parametrii termodinamici care exprimă proprietăți măsurabile se numesc "mărimi de stare" și determină starea sistemului din punct de vedere cantitativ, față de ceilalți care îl descriu doar calitativ. Mărimile de stare revin la aceeași valoare ori de câte ori sistemul revine în aceeași stare, independent de
Sistem termodinamic () [Corola-website/Science/309283_a_310612]
-
stare. Mărimile de stare descriu starea unui sistem doar în cazul în care sistemul se află în stare de echilibru termodinamic, adică într-o stare în care, neexercitându-se influențe exterioare, mărimile de stare nu se modifică în timp. În termodinamică se postulează că un sistem termodinamic izolat ajunge în timp în starea de echilibru termodinamic, din care nu poate ieși de la sine. În cazul sistemelor gazoase starea de echilibru termodinamic se caracterizează prin repartiția uniformă a densității, temperaturii și presiunii
Sistem termodinamic () [Corola-website/Science/309283_a_310612]
-
la fel ca mărimile de stare intensive. De exemplu, volumul masic: formula 1 este același, atât pentru sistemul inițial, cât și pentru subsistemele sale. Mărimile specifice se notează de obicei cu litera mică corespunzătoare mărimii extensive, notată cu literă mare. Starea termodinamică a unui sistem este definită de presiune, temperatură și volum masic, mărimi considerate "mărimi termice de stare". Ele nu sunt independente, fiind legate printr-o "ecuație termică de stare": Pentru cunoașterea stării unui sistem este suficientă cunoașterea a două mărimi
Sistem termodinamic () [Corola-website/Science/309283_a_310612]
-
fără să se refere la cantitățile de energie schimbate. El este o particularizare a principiului general al schimburilor de energie, conform căruia transformările spontane de energie se realizează de la potențialul mai înalt spre potențialul mai scăzut. Dacă principiul întâi al termodinamicii a fost un precursor al legii conservării energiei în domeniu proceselor termice, cel de al doilea principiu al termodinamicii a fost formulat ca o lege specifică proceselor termice. Cel de-al doilea principiu al termodinamicii reprezintă o generalizare a rezultatelor
Principiul al doilea al termodinamicii () [Corola-website/Science/309372_a_310701]
-
energie, conform căruia transformările spontane de energie se realizează de la potențialul mai înalt spre potențialul mai scăzut. Dacă principiul întâi al termodinamicii a fost un precursor al legii conservării energiei în domeniu proceselor termice, cel de al doilea principiu al termodinamicii a fost formulat ca o lege specifică proceselor termice. Cel de-al doilea principiu al termodinamicii reprezintă o generalizare a rezultatelor experimentale legate de funcționarea mașinilor termice. Principiul întâi al termodinamicii pune în evidență echivalența cantitativă dintre căldură și lucru
Principiul al doilea al termodinamicii () [Corola-website/Science/309372_a_310701]
-
scăzut. Dacă principiul întâi al termodinamicii a fost un precursor al legii conservării energiei în domeniu proceselor termice, cel de al doilea principiu al termodinamicii a fost formulat ca o lege specifică proceselor termice. Cel de-al doilea principiu al termodinamicii reprezintă o generalizare a rezultatelor experimentale legate de funcționarea mașinilor termice. Principiul întâi al termodinamicii pune în evidență echivalența cantitativă dintre căldură și lucru mecanic, însă el nu face nicio referire la direcția de desfășurare a proceselor termodinamice. Se spune
Principiul al doilea al termodinamicii () [Corola-website/Science/309372_a_310701]
-
domeniu proceselor termice, cel de al doilea principiu al termodinamicii a fost formulat ca o lege specifică proceselor termice. Cel de-al doilea principiu al termodinamicii reprezintă o generalizare a rezultatelor experimentale legate de funcționarea mașinilor termice. Principiul întâi al termodinamicii pune în evidență echivalența cantitativă dintre căldură și lucru mecanic, însă el nu face nicio referire la direcția de desfășurare a proceselor termodinamice. Se spune că un proces de trecere dintr-o stare inițială 1 într-o stare finală 2
Principiul al doilea al termodinamicii () [Corola-website/Science/309372_a_310701]
-
a sistemului considerat și starea sistemelor înconjurătoare să fie identică cu starea lor inițială. Dacă la revenirea sistemului considerat în starea inițială 1, starea sistemelor înconjurătoare diferă de starea lor inițială, atunci procesul este "ireversibil". Descoperirea principiului al doilea al termodinamicii a fost legată de îmbunătățirea mașinilor termice. Ciclul Carnot a fost propus de inginerul francez Sadi Carnot în scopul îmbunătățirii randamentului motoarelor termice. Este un ciclu teoretic, alcătuit din două transformări adiabatice și doua transformări izoterme. Motorul imaginat de Carnot
Principiul al doilea al termodinamicii () [Corola-website/Science/309372_a_310701]
-
adică a unei mașini termice care ar transforma periodic, fără compensație căldura unui corp oarecare în lucru mecanic). Cu alte cuvinte este imposibil ca o mașină termică să funcționeze numai cu o singură sursă termică. Din principiul al doilea al termodinamicii rezultă că dacă lucrul mecanic se poate transforma integral în căldură, inversul nu este posibil. Din această cauză fenomenele naturale sunt ireversibile și decurg într-un singur sens. De această formulare este legat cunoscutul paradox al demonului lui Maxwell. Într-
Principiul al doilea al termodinamicii () [Corola-website/Science/309372_a_310701]
-
ci "forme de schimb de energie" și nu sunt echivalente. Lucrul mecanic este o forma macrofizică (ordonată) de transmitere a energiei de la un sistem la altul, în timp ce căldura este o forma microfizică (neordonată) de transmitere a energiei. Primul principiu al termodinamicii a fost o formă precursoare legii conservării energiei la procesele în care intervine mișcarea termică a materiei. Acest principiu a fost enunțat pentru prima dată de către R.J. Mayer în 1842. La baza enunțului său a stat observația experimentală că lucrul
Principiul întâi al termodinamicii () [Corola-website/Science/309374_a_310703]