povezava med 1. in 2. zakonom TD

Question 1

povezava med 1. in 2. zakonom TD

Answer 1

1.zakon TD
dU = dq + dW, dW=-pdV (upoštevamo le volumsko delo)

2.zakon TD
dS≥ dq/T
TdS ≥ dq vstavimo zgoraj

dU ≤ TdS - pdV

(dS)uv ≥ 0 izoliran sistem (U,V=konst)
(dU)sv ≤ 0

Question 2

1) FAZNI PREHODI
Troutonovo pravilo

Answer 2

1) FAZNI PREHODI
p, T = konst
reverzibilni procesi
dS = dqrev./T

ΔH = q, qrev = ΔfpH

ΔfpS = ΔfpH/ Tfp /:n
ΔfpSn = ΔfpHn/ Tfp

Troutonovo pravilo:
ΔizpSn(za organske tekočine) = 85 J/molK

Question 3

2) GRETJE, HLAJENJE
p=konst
V=konst

Answer 3

2) GRETJE, HLAJENJE
dS = dqrev./T

S je funkcija stanja, ΔS ni odvisen od poti (izberemo reverzibilno pot)

p=konst
dH= dq ⭢ dqrev. = dH = CpdT
dS = Cp dT/T
ΔS = Cp ln(T2/T1)
gretje ΔS>0
hlajenje ΔS<0

V=konst
dU= dq ⭢ dqrev. = dU = CvdT
dS = Cv dT/T
ΔS = Cv ln(T2/T1)
gretje ΔS > 0
hlajenje ΔS<0

Question 4

3) VOLUMSKE SPREMEMBE IDEALNEGA PLINA
TD definicija entropije
1. zakon TD

Answer 4

3) VOLUMSKE SPREMEMBE IDEALNEGA PLINA

(2.zakon TD) TD definicija entropije
dS= dqrev./T

1. zakon TD
   dU = dq + dW
   dU = dqrev. - pdV
   dqrev.= dU + pdV
   dqrev.= CvdT + pdV

vstavimo v dS
dS= Cv dT/T + pdV/T , p/T=nR/V
ΔS= integral( Cv dT/T) + nRln(V2/V1)

še izpeljemo iz H= U + pV
dqrev.= CpdT - Vdp
ΔS= integral( Cp dT/T) - nRln(p2/p1)

volumske spremembe idealnega plina:
ΔS= Cv ln(T2/T1) + nR ln(V2/V1)
ΔS= Cp ln(T2/T1) + nR ln(p2/p1)

privzetek Cp, Cv nista f(t)!

Question 5

4) MEŠANJE IDEALNIH PLINOV

Answer 5

4) MEŠANJE IDEALNIH PLINOV
p, T = konst
pri izotermnem mešanju idealnih plinov se entropija poveča

ΔSi= nR ln(V/Vi), V/Vi = ni/n = xi… molski delež

ΔSi=- R∑ni lnxi

Question 6

5) SPREMEMBA ENTROPIJE OKOLICE
-reverzibilna izotermna ekspanzija id plina
-ireverzibilna izotermna ekspanzija id plina v vakum

Answer 6

5) SPREMEMBA ENTROPIJE OKOLICE
okolica je ogromen rezervoar ⭢ Vo in To se ne spremenita zaradi izmenjave toplote s sistemom
To= konst , Vo=konst
ΔSo= qo/To

-reverzibilna izotermna ekspanzija id plina
ΔSo = -nRT ln(V2/V1) / T
= -nR ln(V2/V1)

ΔStot= ΔS + ΔSo = 0

-ireverzibilna izotermna ekspanzija id plina v vakum
ΔSo =qo/To = 0

ΔStot= ΔS + ΔSo = ΔS >0
pri ireverzibilnih procesih se entropija globalnega izoliranega sistema poveča

Question 7

6) IREVERZIBILNI PROCESI
Kirchhoffov zakon:

Answer 7

ΔSirev = vsota ΔS po reverzibilni poti

npr.
segrevanje:
ΔS1= Cp ln(T2/T1)
fazni prehod:
ΔS2= ΔH / T
q= ΔzmrH
hlajenje:
ΔS3= Cp ln(T1/T2)

Kirchhoffov zakon:
(∂ΔH/∂T)p = ΔCp
ven dobimo ΔtalH
qo = -q = -ΔzmrtH = ΔtalH
ΔSo = qo / To

ΔStot= ΔS + ΔSo