Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1. Termodinamikai alapfogalmak Mire kell? A mindennapi gyakorlatban előforduló jelenségek (például fázisátalakulások, olvadás, dermedés, párolgás) értelmezéséhez,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1. Termodinamikai alapfogalmak Mire kell? A mindennapi gyakorlatban előforduló jelenségek (például fázisátalakulások, olvadás, dermedés, párolgás) értelmezéséhez,"— Előadás másolata:

1 1. Termodinamikai alapfogalmak Mire kell? A mindennapi gyakorlatban előforduló jelenségek (például fázisátalakulások, olvadás, dermedés, párolgás) értelmezéséhez, kvantitatív leírásához. Szerkezeti anyagok tulajdonságainak változása külső körülmények között (például hőtágulás). Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel). P, V, T, c  állapotjelzők E, H, S, G  állapotfüggvények

2 1. Termodinamikai alapfogalmak A hő, hőtartalom, a termodinamikai rendszer Mi a hő viszonya a többi energiához? Elektromágneses sugárzások: λ -ban különböznek ( c : terjedési sebesség ν : frekvencia ) ΔE : a rendszer energiaváltozása h: Planck-állandó Általános kérdések: E energiát közlök  m  milyen formák között oszlik meg? rendszer

3 1. Termodinamikai alapfogalmak Elektromágneses hullámok Név Frekvencia- tartomány Eredetük forrása —50 Hzváltóáramú áramkörök gyenge sugárzása rádió, radar, TV Hzelektromos rezgőkörök mikrohullámok Hzspeciális elektroncsövek rezgései infravörös sugarak (hő) · Hzatomok és molekulák külső elektronjai látható fény4 · · Hzatomok külső elektronjai ultraibolya sugarak8 · Hzatomok külső elektronjai röntgensugarak Hzatomok belső elektronjai, nagyenergiájú szabad elektronok hirtelen lefékezése gamma-sugarak Hzatommagok, gyorsítók nagyenergiájú részecskéinek hirtelen lefékezése

4 1. Termodinamikai alapfogalmak ΔE energiát közlök az mind az energiatartalmát növeli? atomi rezgések elektron átmenetek transzlációs mozgások (átalakulások) ezen kívül: egy része kisugárzódik a környezetbe

5 1. Termodinamikai alapfogalmak Ezért fontos a „rendszer” fogalom bevezetése: A kölcsönhatásban lévő anyagok összessége. Zárt rendszer: ha (kémiai) anyagot nem ad át a környezetének (csak energiaközlés). Nyitott rendszer: anyagátmenet is van. Adiabatikus rendszer: hőt nem vesz fel, nem ad le.

6 2. Az állapotfüggvények Belső energia Az entalpia Az entrópia S : a rendezetlenség mértékének jellemzésére szolgál az izoterm, reverzibilisen felvett hőt jelenti

7 3. Az entrópia Az entrópia statisztikus értelmezése Az entrópia a termodinamikai állapot valószínűségének mértéke W=W 1 · W 2 · W 3 A rendszer entrópiája a részek entrópiájának összege: S = f(W) = f(W 1 W 2 W 3 …)=S 1 + S 2 + S 3 +… S = k · lnW Az entrópia az állapot termodinamikai valószínűségének logaritmusával arányos. k = Boltzmann állandó = R / N A R = egyetemes gázállandó, 1,986 cal/fok N A = Avogadro szám, 6,2 · Minden folyamat, amely növeli az atomok, molekulák mozgási lehetőségét (például olvadás, párolgás, gázkiterjedés, diffúzió) az anyag entrópianövekedésével jár együtt.

8 3. Entalpia, szabadentalpia, entrópia változása a hőmérséklettel H=G+T·S

9 4. Szabadentalpia Az átalakulások iránya G 1 : kezdeti állapot G 2 : végállapot

10 4. Elsőrendű fázisátalakulás

11 Szabadentalpia, G Hőmérséklet (°C) 0 víz jég víz jég ΔG A H 2 O szabadenergiája a hőmérséklet függvényében 4. Elsőrendű fázisátalakulás

12 4. Szabadentalpia, termodinamikai egyensúly A termodinamikai egyensúly és a szabadentalpia egyensúly: nincs változás ( P, T = konstans) adott P, T körülmények között G -nek nincs alacsonyabb értéke dG = 0 AB G atomi konfigurációk

13 Fázisdiagram A H 2 O sematikus fázisdiagramja

14 A szén allotrópjai Gyémánt (ρ = 3,51), C tetraéderes környezetben, sp 3 hibr. állapot Grafit (ρ = 2,22), rétegen belül érős kovalencia, rétegek között van der Waals kötés (a grafit kémiailag reaktívabb)

15 A szén allotrópjai sp 2 kötés a síkban kötéserősség ≈ 1,3 C-C (rétegen belül)

16 6. A kémiai összetétel hatása a termodinamikai állapotfüggvényekre Elegyedési entalpia

17 6. A kémiai összetétel hatása a termodinamikai állapotfüggvényekre Elegyedési entrópia


Letölteni ppt "1. Termodinamikai alapfogalmak Mire kell? A mindennapi gyakorlatban előforduló jelenségek (például fázisátalakulások, olvadás, dermedés, párolgás) értelmezéséhez,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések