Zasady termodynamiki – definicje, wzory, zadania

Zasady temodynamiki- definicje, wzory

Pojęcia podstawowe:

układ- część przyrody brana pod uwagę w rozwarzaniu procesu

otoczenie- wszystko znajdujące się poza układem

układ zamkniety- układ w którym nie zachodzi przepływ masy z otoczeniem

układ otwarty- układ w którym  zachodzi przepływ masy z otoczeniem

układ izolowany- układ w którym  nie zachodzi przepływ masy ani energii z otoczeniem

układ nieizolowany- układ w którym  zachodzi przepływ masy, bądź energii z otoczeniem, albo masy i energii równocześnie

układ adiabatyczny- układ który nie wymienia z otoczeniem ani masy ani ciepła wymienia natomiast energie np. na sposób pracy

Pierwsza zasada termodynamiki (zasada zachownia energii) mówi, że energia ukladu izolowanego jest stała bez wzgledu na zachodzace w niej przemiany fizyczne czy chemiczne. Całkowitą energie układu nazywa się energią wewnętrzną układu i oznacza jako U. Nie sposób wyznaczyć energie wewnętrzną układu dlatego w zagadnieniach termodynamicznych stosuje się ΔU czyli zmainę energii układu.

Wzory:

Dla układów izolowanych: $U=const.$, $\Delta U=0$

Dla układów zamkniętych, nieizolowanych: $\Delta U=Q+W$

gdzie:

Q-energia wymieniona między układem a otoczeniem na sposób ciepła,

W- energia wyminiona z układem na sposób pracy

 

Druga zasada termodynamiki  wszystkie zjawiska zachodzące samorzutnie w przyrodzie pozostają zjawiskami nieodwracalnymi. W celu opisania procesów samorzutnych wprowadzono S- entropie ukladu. Entropia to miara nieuporzadkowania układu i zgodnie z drugą zasadą termodynamiki do samorzutnych procesów należą takie, w których entropia układu wzrasta.

Zasady termodynamiki- zadanie

Zapisz rówanie termochemiczne powstawania wody z produktów gazowych wiedząc, że ciepło tworzenia wody wynosi -286 kJ/mol

$2H _{2}$$+$ $O _{2}$  $\rightarrow$ $2H _{2} O + 286 \frac{kJ}{mol}$

Rozwiązanie: Jesli ciepło tworzenia jest ujemne to znaczy że układ traci w wyniku reakcji energie, czyli zapisujemy efekt cieplny reakcji po prawej stronie równania ze znakiem +.