Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. II. Termodynamika
|
|
- Jaromír Kříž
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH II. Termodynamika Karel Berka Univerzita Palackého v Olomouci Katedra Fyzikální chemie karel.berka@upol.cz
2 Termodynamika therme - teplo a dunamis - síla popis jak systémy reagují na změny v okolí stroje fázové přeměny chemické reakce
3 K čemu je a není TMD? Řeší energetiku chemických reakcí směr reakce složení reakční směsi v rovnováze Neřeší proč reakce poběží jakým mechanismem poběží rychlost reakce
4 Arnold Sommerfeld Thermodynamics is a funny subject. The first time you go through it, you don't understand it at all. The second time you go through it, you think you understand it, except for one or two small points. The third time you go through it, you know you don't understand it, but by that time you are so used to it, it doesn't bother you any more.
5 Zákony termodynamiky 0. zákon TMD if T 1 = T 2 T 2 = T 3 => T 1 = T 3 T1 1. zákon TMD (zákon zachování energie) Pokles interní energie uzavřeného systému je roven množství energie odevzdané do okolí teplem a nebo prací kterou systém koná na svém okolí U = q + w 2. zákon TMD (entropie) celková entropie izolovaného systému se zvyšuje v čase, dokud nedosáhne své maximální hodnoty 3. zákon TMD (absolutní nula 0 K) je nemožné dosáhnout absolutní nuly libovolným konečným počtem procesů T3 T2
6 Termodynamická soustava Soustava část prostoru a její látková náplň Okolí soustavy oblasti vně soustavy Hranice oddělují soustavu od okolí Druhy soustav: Otevřená Uzavřená Izolovaná propouští energii propouští látku propouští energii nepropouští látku nepropouští energii nepropouští látku
7 Termodynamické soustavy + Adiabatická teplo neprochází Typy dle spojitosti homogenní - ve všech částech stejné nebo se spojitě mění heterogenní 2+ homogenních oblastí => fázová rozhraní Složka - látková náplň soustavy. Účastní se reakcí v soustavě, sama se však při nich nemění (prvky) Fáze - homogenní část heterogenní soustavy definovaná chemickým složením a atomovým uspořádáním při změně teploty, tlaku a složení mohou fáze vznikat a zanikat, přeměňovat se jedna ve druhou
8 Stavy a stavové funkce Stav sada hodnot veličin popisující reprodukovatelně systém Stavové funkce veličiny popisující systém Extenzivní (aditivní, záleží na velikosti systému) objem(v), celková energie(e), celkové množství částic(n), látkové množství(n), Intenzivní (Nejsou aditivní a nezávisí na látkovém množství) tlak(p), teplota(t), koncentrace(c,w,φ), hustota(ρ), molární objem(v m ), převod extenzivních na intenzivní molární (na jednotku látkového množství) měrné (na jednotku hmotnosti)
9 Termodynamický děj přechod soustavy z jednoho stavu do druhého Typy TMD dějů reverzibilní = vratný - velký počet stavových změn tak, že malé změně okolí odpovídá malá změna soustavy, soustava a okolí jsou stále v rovnováze. kdykoliv zastavitelný a vratný opačným dějem. ireverzibilní = nevratný - velké změně okolí odpovídá velká změna systému. Soustavu lze vrátit do výchozího stavu, ale nelze to uskutečnit dějem přesně opačným. Podmíněné TMD děje 1. Izotermický (T = konst) 2. Izobarický (p = konst) 3. Izochorický (V = konst) 4. Adiabatický (dq = 0)
10 Vnitřní energie Vnitřní energie systému U (stavová fce) U = ΣE k + E p pro částice obsažené v systému, ne pro pohyb celého systému
11 I. věta termodynamiky 1. Probíhá-li v izolovaném systému jakýkoliv děj, je celková energie systému konstantní. 2. Probíhá-li v uzavřeném systému děj spojený s výměnou energie mezi systémem a okolím, pak změna energie systému je až na znaménko stejná jako změna energie okolí. 3. Nelze sestrojit perpetum mobile I. druhu, tedy stroj, který by konal práci bez dodávání energie z okolí. U = Q + W práce W a teplo Q nejsou stavové fce Konvence W, Q > 0 - systém práci či teplo přijal W, Q < 0 - systém práci vykonal, teplo odevzdal do okolí
12 Práce Celková práce W = W obj + W* W obj práce objemová, W* práce neobjemová dw obj = p ex dv p ex externí tlak, mínus plyne z konvence - při expanzi (dv>0) plyn práci koná (dw<0) reverzibilní děj (p ex p systém p) W = - nrt ln(v 2 /V 1 ) - více ireverzibilní děj W = p ex (V 2 -V 1 ) - méně
13 Enthalpie stavová funkce H = U + pv Proč ji zavádíme? při V = konst je dw obj = p ex dv = 0 du = dq Při p = konst je ale dw!= 0 a U není určeno jen teplem => není stavové Enthalpie p = konst je dh = du + dpv + pdv = dq + dw +dpv + pdv dh = dq + -pdv + dpv + Vdp dh = dq Teplo je zavedeno coby stavová funkce
14 Měření enthalpie Kalorimetr Diferenční skenovací (DSC) Měří teplo měří rozdíly tepla
15 Termochemie Tepelné efekty při chemických reakcích a dějích Laplace H r = - H r Hess r H = Σ r H podreakcí C ( s) H 1 C + + O CO ( s) 2( g ) 2( g ) 1 2 O 2 = 284 CO KJ mol ( g ) H O 2 2 CO = 110 2( g ) KJ mol H = 394 H H = H 1 = 394 KJ mol + H KJ mol 2
16 Teplo slučovací a spalné slučovací (formation) H sl ( H f ) spalné (combustion) H sp ( H c ) r H = H sl,prod - H sl,reac = - H sp,prod - (- H sp,reac )
17 Tepelná kapacita c - veličina extenzivní, intenzivní: specifická (měrná) tepelná kapacita c sp [JK -1 kg -1 ] molární tepelná kapacita cm [JK -1 mol -1 ]. Q a c závisí na způsobu provedení děje: Pro ideální plyn:
18 Kirchhoffův zákon Závislost reakčního tepla na změně teploty r H do této chvíle bylo při T = konst (298 K) r H(T 2 ) = r H(T 1 ) + r C p (T 2 -T 1 )
19 Adiabatická teplota plamene Maximální teplota při spalování Adiabatický = žádné tepelné ztráty Reakce ohřívá produkty X + O 2 XO y C p = r H / T T = r H / ΣC p, prod C C C C Palivo C 2 H 2 C 2 H 6 vzduch 1955 Vzduch 2210 H 2 Zdroj O 2 O 2 T [ C] ad 3480 Vzduch 2500 CH 4 Vzduch 1950 C 3 H 8 Vzduch 1980 C 4 H 10 Vzduch 1970 dřevo Vzduch 1980
20 2. Věta termodynamická Thomsonova formulace: Nelze sestrojit periodicky pracující stroj, který by konal práci, přičemž by ochlazoval jediné těleso, jehož teplota by byla všude stejná, nelze sestrojit perpetum mobile II. druhu nelze beze zbytku přeměňovat cyklicky teplo na práci). Clausiova formulace: Teplo nemůže samovolně přecházet z tělesa studenějšího na těleso teplejší. Atkins: Hmota a energie mají tendenci se rozptylovat
21 Jinými slovy Míra uspořádanosti klesá s časem
22 Entropie TMD definice: Spontánní procesy jsou spojeny se vzrůstem entropie (systém + okolí) Poznámky: Zavádí se tím směr času Entropie je míra neuspořádanosti nebo nahodilosti S = k ln W, k Boltzmann. konst W počet možných stavů se stejnou energií S systém může klesat, pokud je kompenzováno 1. TMD zákon:
23 3. Věta termodynamická Entropie dokonalého krystalu při T = 0K je nulová uspořádanosti S 1 stav => ln 1 = 0 => S = k ln W = 0 Umožňuje definovat standardní entropii
24 Standardní S při 298 K v J K -1 mol -1 Pevné látky Plyny Grafit 6 He 126 Diamant 2 H CaCO3 93 CH Kapaliny CO Benzen 173 Voda 70
25 Nízké teploty - jak na ně? 200 K - Odpařování, vysolování 4 K - Joule-Thomsonův efekt expanze plynů do vakua přes porózní přepážku T(K)= 4 (He), 32 (H 2 ), 126 (N 2 ), 154 (O 2 ) 1 K - Odpařování kap. He 20 nk adiabatická demagnetizace e+jádra paramag. materiály nepár. e jsou bez magnet. pole (B) orientovány libovolně, v B se orientují opakovaná aplikace B S
26 Zonálníčištění Nečistoty se koncentrují v kapalině látka po průchodu zónou je čistší Čištění Si na čistoty 1 ppb 10-9 Počítače, fotovoltaika
27 Volné energie Helmholtzova energie Při konst T: A = U - TS da = du - (TdS + SdT) = = (dq + dw) TdS SdT = = (TdS pdv + dw * ) TdS SdT = -pdv SdT da = -pdv + dw * = dw A (Arbeit) max. práce Gibbsova energie G = H - TS dg = dh - (TdS + SdT) = = (du + pdv + dw * ) TdS SdT = = TdS pdv + pdv + dw * TdS SdT = = dw * SdT Při konst T: dg = dw * G max. neobjem. práce dw * - neobjemová práce
28 (T,p = konst) Gibbsova energie G = H TS G = H - T S K čemu je? kritérium spontánnosti a bere ohled i na okolí (T,p = konst) S total = S + S okolí S total = S - H/T G = - T S total reakce: r G = Σ r G podreakcí r G < 0 endoergická reakce r G > 0 exergická reakce
29 HF + HF (HF) 2 E HF (HF) H(0 K) H(298 K) G(298 K) Energeticky je výhodnější dimer (H F) Entropicky jsou výhodnější samostatné molekuly
30 Gibbsova energie a rovnováha A + B C + D µ A = µ A + RT ln a A G A = G A + RT ln [A] [ C][ D] K = [ A][ B] r G = r G + RT ln K v rovnováze r G = 0 r G = - RT ln K G = n A µ A + n A µ A µ A chemický potenciál A
31 dg vz dg vz dg dg aktuální Gibbsova energie dg - standardní Gibbsova energie a vše =1, tj. a H3O+ = 1 ph = 0 dg biochem. standard (ph = 7) dg = dg + 7νRT ln10, kde v je počet H 3 O + v reaktantech
32 Chemické a biologické procesy G < 0 G = H - T S Většina reakcí realizována pro H < 0 (uvolnění tepla) ALE občas je teplo spotřebováno a v té chvíli je důležitá entropická složka
33 Hydrofobický efekt Rozdíl v hydrataci malého hydrofobního tělesa a velkého hydrofobního tělesa 2 [1] Chandler, Nature, 2005, 437: [2] Lum et al., J. Phys. Chem. B, 1999, 103 (22):
34 Skládání proteinů (folding) Proteiny velmi málo stabilní Pro 100 aa protein: H 400 kj mol -1 T S 400 kj mol -1 G -10 kj mol -1 tep. pohyb 2.5 kj.mol -1 /stupeň volnosti stupňů volnosti Nutno započítat všechny interakce jak mezi aa, tak i s vodou [1] Cooper, A. in Protein: A Comprehensive Treatise edited by Allen, G. (1992) 2, pp , JAI Press Inc.
Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. II. Termodynamika
Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH II. Termodynamika Karel Berka Univerzita Palackého v Olomouci Katedra Fyzikální chemie karel.berka@upol.cz Termodynamika therme - teplo a dunamis - síla popis jak systémy
VíceTermodynamika materiálů. Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn
Termodynamika materiálů Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn Důležité konstanty Standartní podmínky Avogadrovo číslo N A = 6,023.10
VíceTermodynamika a živé systémy. Helena Uhrová
Termodynamika a živé systémy Helena Uhrová Základní pojmy termodynamiky soustava izolovaná otevřená okolí vlastnosti soustavy znaky popisující soustavu stav rovnováhy tok m či E =0 funkce stavu - soubor
VíceFYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika
FYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika ermodynamika jako vědní disciplína Základní zákony termodynamiky Práce, teplo a energie Vnitřní energie a entalpie Chemická termodynamika Definice termodynamiky
VíceCHEMICKÁ ENERGETIKA. Celá termodynamika je logicky odvozena ze tří základních principů, které mají axiomatický charakter.
CHEMICKÁ ENERGETIKA Energetickou stránkou soustav a změnami v těchto soustavách se zabývá fyzikální disciplína termodynamika. Z široké oblasti obecné termodynamiky se chemická termodynamika zajímá o chemické
Více8. Chemické reakce Energetika - Termochemie
- Termochemie TERMOCHEMIE oddíl termodynamiky Tepelné zabarvení chemických reakcí Samovolnost chemických reakcí Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti - Termochemie TERMOCHEMIE
VíceFenomenologická termodynamika
Atkins 1 Fenomenologická termodynamika Popisuje makroskopický stav Neuvažuje vnitřní stavbu hmoty okolí termodynamická soustava (systém) okolí Vnitřní parametry teplota T vnitřní energie U tlak p látková
Vícesoustava - část prostoru s látkovou náplní oddělená od okolí skutečnými nebo myšlenými stěnami okolí prostor vně uvažované soustavy
Soustava soustava - část prostoru s látkovou náplní oddělená od okolí skutečnými nebo myšlenými stěnami okolí prostor vně uvažované soustavy Okolí Hraniční plocha Soustava Soustava Rozdělení podle vztahu
VíceTermodynamické zákony
Termodynamické zákony Makroskopická práce termodynamické soustavy Již jsme uvedli, že změna vnitřní energie soustavy je obecně vyvolána dvěma ději: tepelnou výměnou mezi soustavou a okolím a konáním práce
VíceFyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 magda.skvorova@ujep.cz, tel. 3302. 14. února 2013
Fyzikální chemie Magda Škvorová KFCH CN463 magda.skvorova@ujep.cz, tel. 3302 14. února 2013 Co je fyzikální chemie? Co je fyzikální chemie? makroskopický přístup: (klasická) termodynamika nerovnovážná
VíceKapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. I. Základní pojmy FCH a kinetická teorie plynů
Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH I. Základní pojmy FCH a kinetická teorie plynů RNDr. Karel Berka, Ph.D. Univerzita Palackého v Olomouci Zkouška a doporučená literatura Ústní kolokvium Doporučená literatura
VícePřednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno
Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno JAMES WATT 19.1.1736-19.8.1819 Termodynamika principy, které vládnou přírodě Obsah přednášky Vysvětlení základních
Více1.4. II. věta termodynamiky
... věta termodynamiky Slovní formulace: homsonova formulace: Nelze sestrojit periodicky pracující stroj, který by konal práci, přičemž by ochlazoval jediné těleso, jehož teplota by byla všude stejná,
VíceMol. fyz. a termodynamika
Molekulová fyzika pracuje na základě kinetické teorie látek a statistiky Termodynamika zkoumání tepelných jevů a strojů nezajímají nás jednotlivé částice Molekulová fyzika základem jsou: Látka kteréhokoli
Více2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi
1. ZÁKLADNÍ POJMY 1.1 Systém a okolí 1.2 Vlastnosti systému 1.3 Vybrané základní veličiny 1.3.1 Množství 1.3.2 Délka 1.3.2 Délka 1.4 Vybrané odvozené veličiny 1.4.1 Objem 1.4.2 Hustota 1.4.3 Tlak 1.4.4
VíceTermodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů
Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů energií (mechanické, tepelné, elektrické, magnetické, chemické a jaderné) při td. dějích. Na rozdíl od td. cyklických dějů
VíceTermodynamika. T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]= t [ 0 C] termodynamická teplota: Stavy hmoty. jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické
Termodynamika termodynamická teplota: Stavy hmoty jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické teploty trojného bodu vody (273,16 K = 0,01 o C). 0 o C = 273,15 K T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]=
VíceCHEMICKÁ ENERGETIKA. Celá termodynamika je logicky odvozena ze tří základních principů, které mají axiomatický charakter.
CHEMICKÁ ENERGETIKA Energetickou stránkou soustav a změnami v těchto soustavách se zabývá fyzikální disciplína termodynamika. Z široké oblasti obecné termodynamiky se chemická termodynamika zajímá o chemické
VíceFyzikální chemie. 1.2 Termodynamika
Fyzikální chemie. ermodynamika Mgr. Sylvie Pavloková Letní semestr 07/08 děj izotermický izobarický izochorický konstantní V ermodynamika rvní termodynamický zákon (zákon zachování energie): U Q + W izotermický
VíceTermochemie. Katedra materiálového inženýrství a chemie A Ing. Martin Keppert Ph.D.
Termochemie Ing. Martin Keppert Ph.D. Katedra materiálového inženýrství a chemie keppert@fsv.cvut.cz A 329 http://tpm.fsv.cvut.cz/ Termochemie: tepelné jevy při chemických reakcích Chemická reakce: CH
VíceTermochemie se zabývá tepelným zabarvením chemických reakcí Vychází z 1. termodynamického zákona. U změna vnitřní energie Q teplo W práce
Termochemie Termochemie se zabývá tepelným zabarvením chemických reakcí Vychází z 1. termodynamického zákona U = Q + W U změna vnitřní energie Q teplo W práce Teplo a práce dodané soustavě zvyšují její
VíceTermodynamika - Formy energie
Termodynamika - Formy energie Energetické přeměny při chemických a fyzikálních procesech, přenos energie mezi látkami, vzájemné přeměny různých druhů energie, Rozhoduje pouze počáteční a konečný stav Nezávisí
VíceIDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice
IDEÁLNÍ PLYN Stavová rovnice Ideální plyn ) rozměry molekul jsou zanedbatelné vzhledem k jejich vzdálenostem 2) molekuly plynu na sebe působí jen při vzájemných srážkách 3) všechny srážky jsou dokonale
VíceTERMODYNAMIKA 1. AXIOMATICKÁ VÝSTAVBA KLASICKÉ TD Základní pojmy
ERMODYNAMIKA. AXIOMAICKÁ ÝSABA KLASICKÉ D.. Základní ojmy Soustava (systém) je část rostoru od okolí oddělený stěnou uzavřená - stěna brání výměně hmoty mezi soustavou a okolím vers. otevřená (uzavřená
VíceTERMODYNAMIKA 1. AXIOMATICKÁ VÝSTAVBA KLASICKÉ TD Základní pojmy
ERMODYNAMIKA. AXIOMAICKÁ ÝSABA KLASICKÉ D.. Základní ojmy Soustava (systém) je část rostoru od okolí oddělený stěnou uzavřená - stěna brání výměně hmoty mezi soustavou a okolím vers. otevřená (uzavřená
VíceTermochemie { práce. Práce: W = s F nebo W = F ds. Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = p vn dv. Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W =
Termochemie { práce Práce: W = s F nebo W = Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = V2 V 1 p vn dv s2 Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W = V2 V 1 p dv s 1 F ds s.1 Diferenciální tvar: dw = pdv
VíceFyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy
Fyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy HMOTA A JEJÍ VLASTNOSTI POSTAVENÍ FYZIKÁLNÍ CHEMIE V PŘÍRODNÍCH VĚDÁCH HISTORIE FYZIKÁLNÍ CHEMIE ZÁKLADNÍ POJMY DEFINICE FORMY HMOTY Formy a nositelé hmoty
VíceElektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy
Termodynamika a termodynamické oběhy Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
VíceLOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn
Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn Ideální plyn Protože popsat chování plynů je nad naše možnosti, zavádíme zjednodušený model tzv. ideálního plynu, který má tyto vlastnosti: Částice ideálního plynu
VíceIdeální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory
Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn Vlastnosti ideálního plynu: Ideální plyn Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, epelné motory rozměry molekul jsou ve srovnání se střední
Vícemetoda je základem fenomenologické vědy termodynamiky, statistická metoda je základem kinetické teorie plynů, na níž si princip této metody ukážeme.
Přednáška 1 Úvod Při studiu tepelných vlastností látek a jevů probíhajících při tepelné výměně budeme používat dvě různé metody zkoumání: termodynamickou a statistickou. Termodynamická metoda je základem
VíceElektroenergetika 1. Termodynamika
Elektroenergetika 1 Termodynamika Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
VíceMagnetokalorický jev MCE
Magnetokalorický jev a jeho aplikační potenciál P. Svoboda Katedra fyziky kondenzovaných látek Magnetokalorický jev MCE MCE: znám déle než 120 let renesance zájmu během posledních 35 let PROČ? Připomínka
VíceVZOROVÝ ZKOUŠKOVÝ TEST z fyzikální chemie( 1
VZOROVÝ ZKOUŠKOVÝ TEST z fyzikální chemie(www.vscht.cz/fch/zktesty/) 1 Zkouškový test z FCH I, 10. srpna 2015 Vyplňuje student: Příjmení a jméno: Kroužek: Upozornění: U úloh označených ikonou uveďte výpočet
VíceMolekulová fyzika a termika. Přehled základních pojmů
Molekulová fyzika a termika Přehled základních pojmů Kinetická teorie látek Vychází ze tří experimentálně ověřených poznatků: 1) Látky se skládají z částic - molekul, atomů nebo iontů, mezi nimiž jsou
VíceNultá věta termodynamická
TERMODYNAMIKA Nultá věta termodynamická 2 Práce 3 Práce - příklady 4 1. věta termodynamická 5 Entalpie 6 Tepelné kapacity 7 Vnitřní energie a entalpie ideálního plynu 8 Výpočet tepla a práce 9 Adiabatický
VíceTepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti
Tepelná vodivost teplo přenesené za čas dt: T 1 > T z T 1 S tepelný tok střední volná dráha T součinitel tepelné vodivosti střední rychlost Tepelná vodivost součinitel tepelné vodivosti při T = 300 K součinitel
VíceTermodynamika. Děj, který není kvazistatický, se nazývá nestatický.
Termodynamika Zabývá se ději, při nichž se mění tepelná energie v jiné druhy energie (zejména mechanické). Studuje vlastnosti látek bez přihlédnutí k jejich mikrostruktuře. Je vystavěna na axiomech (0.,
Více1. Látkové soustavy, složení soustav
, složení soustav 1 , složení soustav 1. Základní pojmy 1.1 Hmota 1.2 Látky 1.3 Pole 1.4 Soustava 1.5 Fáze a fázové přeměny 1.6 Stavové veličiny 1.7 Složka 2. Hmotnost a látkové množství 3. Složení látkových
VíceVnitřní energie, práce a teplo
Přednáška 3 Vnitřní energie, práce a teplo Thermodynamics is a funny subject. The first time you go through it, you don t understand it at all. The second time you go through it, you think you understand
VíceTermodynamika 1. UJOP Hostivař 2014
Termodynamika 1 UJOP Hostivař 2014 Termodynamika Zabývá se tepelnými ději obecně. Existují 3 termodynamické zákony: 1. Celkové množství energie (všech druhů) izolované soustavy zůstává zachováno. 2. Teplo
VíceEnergie v chemických reakcích
Energie v chemických reakcích Energetická bilance reakce CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl rozštěpení vazeb vznik nových vazeb V chemických reakcích dochází ke změně vazeb mezi atomy. Vazebná energie uvolnění
VíceStanislav Labík. Ústav fyzikální chemie V CHT Praha budova A, 3. patro u zadního vchodu, místnost
Stanislav Labík Ústav fyzikální chemie V CHT Praha budova A, 3. patro u zadního vchodu, místnost 325 labik@vscht.cz 220 444 257 http://www.vscht.cz/fch/ Výuka Letní semestr N403032 Základy fyzikální chemie
VíceFyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. 2013
Učební osnova předmětu Fyzikální chemie Studijní obor: Aplikovaná chemie Zaměření: Forma vzdělávání: Celkový počet vyučovacích hodin za studium: Analytická chemie Chemická technologie Ochrana životního
VíceTERMOCHEMIE, TERMOCHEMICKÉ ZÁKONY, TERMODYNAMIKA, ENTROPIE
TERMOCHEMIE, TERMOCHEMICKÉ ZÁKONY, TERMODYNAMIKA, ENTROPIE Chemická reakce: Jestliže se za vhodných podmínek vyskytnou 2 látky schopné spolu reagovat, nastane chemická reakce. Při ní z výchozích látek
VíceFYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 2. ČÁST
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem Přírodovědecká fakulta FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 2. ČÁST KCH/P401 Ivo Nezbeda Ústí nad Labem 2013 1 Obor: Klíčová slova: Anotace: Toxikologie a analýza škodlivin, Chemie
VíceEntropie, S. Entropie = míra obsazení dostupných energetických stavů, míra tepelných efektů u reverzibilních dějů
Entropie, S Entropie = míra obsazení dostupných energetických stavů, míra tepelných efektů u reverzibilních dějů Reverzibilní děj = malou změnou podmínek lze jeho směr obrátit Ireverzibilní děj Spontánní
VíceTermodynamické zákony
ermoynamické zákony. termoynamický zákon (zákon zachování energie) (W je práce vykonaná na systém) teplo Q oané systému plus vynaložená práce W zvyšují vnitřní energii systému U (W je práce vykonaná systémem)
VíceFáze a fázové přechody
Kvantová a statistická fyzika 2 (Termodynamika a statistická fyzika) Fáze a fázové přechody Pojem fáze je zobecněním pojmu skupenství, označuje homogenní část makroskopického tělesa. Jednotlivé fáze v
VíceEnergie, její formy a měření
Energie, její formy a měření aneb Od volného pádu k E=mc 2 Přednášející: Martin Zápotocký Seminář Aplikace lékařské biofyziky 2014/5 Definice energie Energos (ἐνεργός) = pracující, aktivní; ergon = práce
VíceIDEÁLNÍ PLYN 14. TEPELNÉ STROJE, PRVNÍ A DRUHÝ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON
IDEÁLNÍ PLYN 14. TEPELNÉ STROJE, PRVNÍ A DRUHÝ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON Autor: Ing. Eva Jančová DESS SOŠ a SOU spol. s r. o. TEPELNÝ STROJ Tepelný stroj je stroj, který pracuje na základě prvního termodynamického
Více5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.
OBSAH Předmluva 9 I. ZÁKLADY TERMODYNAMIKY 10 1. Základní pojmy 10 1.1 Termodynamická soustava 10 1.2 Energie, teplo, práce 10 1.3 Stavy látek 11 1.4 Veličiny popisující stavy látek 12 1.5 Úlohy technické
VíceDo známky zkoušky rovnocenným podílem započítávají získané body ze zápočtového testu.
Podmínky pro získání zápočtu a zkoušky z předmětu Chemicko-inženýrská termodynamika pro zpracování ropy Zápočet je udělen, pokud student splní zápočtový test alespoň na 50 %. Zápočtový test obsahuje 3
VíceMoravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0743 Název školy Moravské gymnázium Brno s.r.o. Autor RNDr. Miroslav Štefan Tematická oblast Chemie obecná termodynamika Ročník 1. ročník Datum tvorby 22.4.2014 Anotace
VíceThermos teplo Dynamic změna
Termodynamika Plán přednášky: Předmět studia Základní pojmy Termodynamické zákony předmět studia Co je to termodynamika? Soubor matematických modelů a představ, které nám umožňují popsat jakým způsobem
VíceZákladem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:
Molekulová fyzika zkoumá vlastnosti látek na základě jejich vnitřní struktury, pohybu a vzájemného působení částic, ze kterých se látky skládají. Termodynamika se zabývá zákony přeměny různých forem energie
VíceSpontánní procesy. Probíhají bez zásahu z vnějšku Spontánní proces může být rychlý nebo pomalý
Spontánní procesy Probíhají bez zásahu z vnějšku Spontánní proces může být rychlý nebo pomalý Termodynamika možnost, spontánnost, směr reakce výchozí a konečný stav Stavová funkce S - entropie Změna entropie
VíceTermochemie. Verze VG
Termochemie Verze VG Termochemie Termochemie je oblast termodynamiky zabývající se studiem tepelného zabarvení chemických reakcí. Reakce, při kterých se teplo uvolňuje = exotermní. Reakce, při kterých
VíceTERMOMECHANIKA 1. Základní pojmy
1 FSI VUT v Brně, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. TERMOMECHANIKA 1. Základní pojmy OSNOVA 1. KAPITOLY Termodynamická soustava Energie, teplo,
VíceTermomechanika 4. přednáška
ermomechanika 4. přednáška Miroslav Holeček Upozornění: ato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím citovaných zdrojů
VíceTermomechanika. Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK
ermomechanika. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK Upozornění: ato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím citovaných
VíceOsnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz
Osnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz Časový a obsahový program přednášek Týden Obsahová náplň přednášky Pozn. Stavové chování tekutin 1,2a 1, 2a Molekulární přístup kinetická teorie
VíceTermodynamika 2. UJOP Hostivař 2014
Termodynamika 2 UJOP Hostivař 2014 Skupenské teplo tání/tuhnutí je (celkové) teplo, které přijme pevná látka při přechodu na kapalinu během tání nebo naopak Značka Veličina Lt J Nedochází při něm ke změně
VíceSpontánní procesy. Probíhají bez zásahu z vnějšku Spontánní proces může být rychlý nebo pomalý
Spontánní procesy Probíhají bez zásahu z vnějšku Spontánní proces může být rychlý nebo pomalý Termodynamika možnost, spontánnost, směr reakce výchozí a konečný stav Změna entropie ΔS = S konečné S výchozí
VíceVYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 2 Termodynamika reálných plynů část 2 Hana Charvátová, Dagmar Janáčová Zlín 203 Tento studijní
VíceKatalýza / inhibice. Katalýza. Katalyzátory. Inhibitory. katalyzátor: Faktory ovlivňující rychlost chemické reakce. Homogenní
Katalýza Katalýza / inhibice Homogenní acidobazická (katalyzátor: H + nebo OH - ) autokatalýza (katalyzátor: produkt reakce) selektivní (katalyzátor: enzym) Ovlivnění rychlosti chemické reakce pomocí katalyzátoru
VíceTeplota jedna ze základních jednotek soustavy SI, vyjadřována je v Kelvinech (značka K) další používané stupnice: Celsiova, Fahrenheitova
1 Rozložení, distribuce tepla Teplota je charakteristika tepelného stavu hmoty je to stavová veličina, charakterizující termodynamickou rovnováhu systému. Teplo vyjadřuje kinetickou energii částic. Teplota
VíceRovnováha Tepelná - T všude stejná
Fázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem Rovnováha Tepelná - T všude stejná Mechanická - p všude stejný Chemická -
VíceMolekulová fyzika a termodynamika
Molekulová fyzika a termodynamika Molekulová fyzika a termodynamika Úvod, vnitřní energie soustavy, teplo, teplota, stavová rovnice ideálního plynu Termodynamické zákony, termodynamické děje Teplotní a
VíceTermodynamika. Martin Keppert. Katedra materiálového inženýrství a chemie
Termodynamika Martin Keppert Katedra materiálového inženýrství a chemie keppert@fsv.cvut.cz http://tpm.fsv.cvut.cz/ Co to je termodynamika Nauka o energii, jejích formách a přenosu Energie schopnost systému
VíceTEPLO A TEPELNÉ STROJE
TEPLO A TEPELNÉ STROJE STROJE A ZAŘÍZENÍ ČÁSTI A MECHANISMY STROJŮ ENERGIE,, PRÁCE A TEPLO Energie - z řeckého energia: aktivita, činnost. Ve strojírenské praxi se projevuje jako dominantní energie mechanická.
VíceFázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem
Fázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem Rovnováha Tepelná - T všude stejná Mechanická - p všude stejný Chemická -
VíceTermomechanika 3. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK
ermomechanika 3. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK Upozornění: ato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím
VícePLYNNÉ LÁTKY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník
PLYNNÉ LÁTKY Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník Ideální plyn Po molekulách ideálního plynu požadujeme: 1.Rozměry molekul ideálního plynu jsou ve srovnání se střední vzdáleností molekul
VíceDigitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.
Digitální učební materiál Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Název projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím
VíceKlasická termodynamika (aneb pøehled FCH I)
Klasická termodynamika (aneb pøehled FCH I) 1/16 0. zákon 1. zákon id. plyn: pv = nrt pv κ = konst (id., ad.) id. plyn: U = U(T) }{{} Carnotùv cyklus dq T = 0 2. zákon rg, K,... lim S = 0 T 0 S, ds = dq
VíceJoulův-Thomsonův jev. p 1 V 1 V 2. p 2 < p 1 V 2 > V 1. volná adiabatická expanze nevratný proces (vzroste entropie)
Joulův-homsonův jev volná aiabatická expanze nevratný proces (vzroste entropie) ieální plyn: teplota t se nezmění ě a bue platit: p p p reálný plyn: teplota se změní (buď vzroste nebo klesne) p p < p >
VícePlyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2
Plyny Plyn T v, K Vzácné plyny 11 plynných prvků He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 165 Rn 211 N 2 O 2 77 F 2 90 85 Diatomické plynné prvky Cl 2 238 H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 H 2 He Ne Ar Kr Xe 20 4.4 27 87 120 1 Plyn
VícePrůvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 10
Průvodka Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce
Více8 Elasticita kaučukových sítí
8 Elasticita kaučukových sítí Elastomerní polymerní látky (např. kaučuky) tvoří ze / chemické příčné vazby a / fyzikální uzly. Vyznačují se schopností deformovat se již malou silou nejméně o 00 % své původní
Více10. Energie a její transformace
10. Energie a její transformace Energie je nejdůležitější vlastností hmoty a záření. Je obsažena v každém kousku hmoty i ve světelném paprsku. Je ve vesmíru a všude kolem nás. S energií se setkáváme na
VíceTeplo, práce a 1. věta termodynamiky
eplo, práce a. věta termodynamiky eplo ( tepelná energie) Nyní již víme, že látka (plyn) s vyšší teplotou obsahuje částice (molekuly), které se pohybují s vyššími rychlostmi a můžeme posoudit, co se stane
VíceT0 Teplo a jeho měření
Teplo a jeho měření 1 Teplo 2 Kalorimetrie Kalorimetr 3 Tepelná kapacita 3.1 Měrná tepelná kapacita Měrná tepelná kapacita při stálém objemu a stálém tlaku Poměr měrných tepelných kapacit 3.2 Molární tepelná
VíceTermodynamická soustava Vnitřní energie a její změna První termodynamický zákon Řešení úloh Prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc.
Vnitřní energie a její zěna erodynaická soustava Vnitřní energie a její zěna První terodynaický zákon Řešení úloh Prof. RNDr. Eanuel Svoboda, CSc. erodynaická soustava a její stav erodynaická soustava
VíceSTRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A
Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D09_Z_OPAK_T_Plyny_T Člověk a příroda Fyzika Struktura a vlastnosti plynů Opakování
VíceZAKLADY FYZIKALNI CHEMIE HORENí, VÝBUCHU A HAŠENí
r SDRUŽENí POŽÁRNíHO A BEZPEČNOSTNíHO INžENÝRSTVí. JAROSLAV K,\LOUSEK,.,.,. ZAKLADY FYZIKALNI CHEMIE HORENí, VÝBUCHU A HAŠENí EDICESPBI SPEKTRUM OBSAH. strana 1. FyzikálnÍ chemie v požární ochranč a bezpečnosti
Vícepřednáška č. 6 Elektrárny B1M15ENY Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D.
Elektrárny B1M15ENY přednáška č. 6 Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D. ČVUT FEL Katedra elektroenergetiky E-mail: spetlij@fel.cvut.cz Termodynamika:
VícePřírodní vědy - Chemie vymezení zájmu
Přírodní vědy - Chemie vymezení zájmu Hmota Hmota má dualistický, korpuskulárně (částicově) vlnový charakter. Převládající charakter: korpuskulární (částicový) - látku vlnový - pole. Látka se skládá z
Více6. Stavy hmoty - Plyny
skupenství plynné plyn x pára (pod kritickou teplotou) stavové chování Ideální plyn Reálné plyny Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti skupenství plynné reálný plyn ve stavu
VícePoznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry
Příklad 1 Sytá pára o tlaku 1 [MPa] expanduje izotermicky na tlak 0,1 [MPa]. Znázorněte v diagramech vody a vodní páry. Jelikož se jedná o izotermický děj, je výhodné použít diagram T-s. Dále máme v zadání,
VícePlyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2
Plyny Plyn T v, K Vzácné plyny 11 plynných prvků He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 165 Rn 211 N 2 O 2 77 F 2 90 85 Diatomické plynné prvky Cl 2 238 H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 H 2 He Ne Ar Kr Xe 20 4.4 27 87 120 1 Plyn
Více= 2,5R 1,5R =1,667 T 2 =T 1. W =c vm W = ,5R =400,23K. V 1 =p 2. p 1 V 2. =p 2 R T. p 2 p 1 1 T 1 =p 2 1 T 2. =p 1 T 1,667 = ,23
15-17 Jeden mol argonu, o kterém budeme předpokládat, že se chová jako ideální plyn, byl adiabaticky vratně stlačen z tlaku 100 kpa na tlak p 2. Počáteční teplota byla = 300 K. Kompresní práce činila W
VíceTeplota a její měření
Teplota a její měření Teplota a její měření Číslo DUM v digitálním archivu školy VY_32_INOVACE_07_03_01 Teplota, Celsiova a Kelvinova teplotní stupnice, převodní vztahy, příklady. Tepelná výměna, měrná
Více13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení:
13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení: 4 otázky za 2 body = 8 bodů Datum: 1 příklad za 3 body = 3 body Body: 1 příklad za 6 bodů = 6 bodů Celkem: 30 bodů příklady: 1) Sportovní vůz je schopný zrychlit
VíceFluktuace termodynamických veličin
Kvantová a statistická fyzika (Termodynamika a statistická fyzika Fluktuace termodynamických veličin Fluktuace jsou odchylky hodnot fyzikálních veličin od svých středních (rovnovážných hodnot. Mají původ
VíceFYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 1. ČÁST KCH/P401
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem Přírodovědecká fakulta FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 1. ČÁST KCH/P401 Magda Škvorová Ústí nad Labem 2013 Obor: Toxikologie a analýza škodlivin, Chemie (dvouoborová) Klíčová
VíceZáklady molekulové fyziky a termodynamiky
Základy molekulové fyziky a termodynamiky Molekulová fyzika je částí fyziky, která zkoumá vlastnosti látek na základě jejich vnitřní struktury, pohybu a vzájemného silového působení částic, z nichž jsou
VíceVÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ
VÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ Výhody: medium (vzduch) se nachází všude kolem nás možnost využití centrální výroby stlačeného vzduchu v závodě kompresor nemusí pracovat nepřetržitě (stlačený
Více