Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Chemická termodynamika II. II. Termodynamický princip II.TP se týká spontánních dějů Spontánní = samovolný děj má nevratný charakter Clausius: Teplo nemůže.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Chemická termodynamika II. II. Termodynamický princip II.TP se týká spontánních dějů Spontánní = samovolný děj má nevratný charakter Clausius: Teplo nemůže."— Transkript prezentace:

1 Chemická termodynamika II

2 II. Termodynamický princip II.TP se týká spontánních dějů Spontánní = samovolný děj má nevratný charakter Clausius: Teplo nemůže samovolně přecházet z tělesa chladnějšího na těleso teplejší Kelvin: Není možné cyklicky odebírat teplo tělesu, teplota je všude stejná a přeměňovat je na práci, aniž by se část tepla nepřevedla na těleso chladnější

3 Entropie  umožňuje předpovídat průběh dějů  značí se S  je mírou neuspořádanosti systému  změna entropie při vratném izotermickém ději je rovna teplu, které systém přijal, dělenému teplotou, při níž děj probíhá J/K

4 Adiabaticky izolovaná soustava Vratný děj změna entropie je nulová (Q rev =0) Nevratný děj Důkaz:

5 Tepelné stroje přeměňují teplo na práci pracují mezi dvěma lázněmi Carnotův cyklus Tepelný oběh s nejvyšší termickou účinností,sestávající ze dvou expanzních změn (izotermy a adiabaty) a ze dvou změn kompresních (izotermy a adiabaty). Carnotův cyklus nelze prakticky realizovat - ukazuje nejvyšší teoreticky dosažitelnou účinnost oběhu, v němž se přivádí teplo pracovní látce při teplotě T A a odvádí při teplotě T B. Lze tak lépe analyzovat možnosti dalšího zdokonalování tepelných oběhů.

6 Carnotův cyklus

7 Tepelnou účinnost stroje s Carnotovým cyklem lze vypočítat podle vzorceúčinnost kde T 1 je teplota ohřívače a T 2 teplota chladiče.teplota Carnotův cyklus se skládá se ze 4 termodynamických dějů: Izotermická expanze (na obrázku A→B), adiabatická expanze (B→C), izotermická komprese (C→D), adiabatická komprese (D→A). Všechny čtyři děje jsou vratné a uvedou soustavu Carnotova stroje opět do výchozího termodynamického stavu, takže se jedná o děj kruhový. Izotermickáadiabatickávratné

8 T-S diagram Carnotova cyklu

9 Helmholzova energie Dříve - volná energie Definice: F = U - TS  F =  U - T  S - S  T Pro izotermický děj T=konst.   T = 0   F =  U - T  S  U - T  S = W rev (  F) T = W rev Změna Helmholtzovy energie se rovná maximální práci vyměněné mezi systémem a okolím při vratném izotermickém ději

10 Práce Maximální práce = vratná - reverzibilní Objemová: Neobjemová:

11 Práce Změna Helmholtzovy energie za konstantní teploty a objemu se rovná maximální (vrátné) neobjemové práci

12 Gibbsova energie Volná entalpie DefiniceG = F + pV G = U – TS + pV G = H – TS H = U + pV

13 Gibbsova energie G = F + pV Změna Gibbsovy energie je rovna maximální neobjemové práci při izobaricko-izotermickém ději

14 Obecné podmínky termodynamické rovnováhy 1. Předpokládáme: T, V = konst., uzavřený systém, nekoná se objemová práce pro vratný děj Pro spontánní děje platí., že Helmholtzova energie klesá až do rovnováhy, kdy je minimální

15 Obecné podmínky termodynamické rovnováhy Předpokládáme: p, T = konst. uzavřený systém Pro spontánní děje platí., že Gibbsobva energie klesá až do rovnováhy, kdy je minimální

16 Podmínky rovnováhy v uzavřených soustavách 1. Maximum entropie při adiabatické izolaci soustavy 2. Minimum Helmholtzovy energie při T,V = konst. 3. Minimum Gibbsovy energie při T,p = konst.

17 Chemický potenciál = parciální molární Gibbsova energie…..  i G směsi = n 1 G 1 + n 2 G 2 + n 3 G 3 + ……… G i =  i Pro čistou látku: Pro složku:  0 = chemický potenciál plynu ve standardním stavu p 0 =101,325 kPa a teploty T

18 Třetí termodynamický princip Entropie ideálního krystalu čisté látky při absolutní nule teploty je nulová. Planckova věta


Stáhnout ppt "Chemická termodynamika II. II. Termodynamický princip II.TP se týká spontánních dějů Spontánní = samovolný děj má nevratný charakter Clausius: Teplo nemůže."

Podobné prezentace


Reklamy Google