FUNCŢII DE STARE INTRODUSE DE PRINCIPIUL I AL TERMODINAMICII

Universitatea ˝Ovidius˝ ConstanţaFacultatea de Farmacie

Îndrumător: Prof. Univ. Dr. Rodica SârbuAsistent universitar: Psegalinschi Iuliana

Student:Ene Nicoleta Laura

REFERAT CHIMIE FIZICǍ

Primul principiu al termodinamicii

Constituie o particularizare a legii conservării energiei la procesele în care intervine

mişcarea termică a materiei, adică mişcarea dezordonată a unui număr mare de particule

(atomi, molecule etc.).

- reprezintă formularea generală a principiului întâi al termodinamicii (Q primit, L efectuat)

- constituie formularea matematică generală a principiului întâi al termodinamicii sub forma diferenţială

Uf - Ui = Q – LUf - Ui = Q – L

dU = δQ – δLdU = δQ – δL

Formularea generală a principiului întâi

Principiul întâi:

este aplicabil în toate procesele, fie ele cvasistatice sau necvasistatice (are caracter de generalitate);

Variaţia energiei interne a unui sistem termodinamic care evoluează între două stări date este determinată de lucrul mecanic efectuat de către sistem (sau asupra sistemului) şi căldura schimbată de sistem în cursul procesului.

În concluzie,

introduce energia internă ca funcţie de stare;

nu indică sensul de desfăşurare a proceselor.

energia internã

entalpia

Principiul întâi al termodinamicii introduce douã funcţii de stare şi anume:

Principiul întâi al termodinamicii pentru procesele adiabatice. Energia internă.

Orice transformare care se petrece într-un sistem izolat într-un înveliş adiabatic se numeşte transformare adiabatică.

• ΔU = Uf – Ui = -L

- defineste energia internă şi dă posibilitatea măsurării ei, pentru că lucrul mecanic este măsurabil.

Funcţia U se numeşte energia internă a sistemului iar Uf şi respectiv Ui reprezintă valorile ei în starea finală, respectiv iniţială. Lucrul mecanic se efectuează pe seama scăderii energiei interne (de aici semnul minus).

Sub forma diferenţială, principiul întâi pentru formularea adiabatică se scrie:

• dU = -δL

Definita se referă la energia tuturor formelor de mişcare şi de interacţie dintre particulele care alcătuiesc sistemul. Dacă la energia internă a sistemului se adaugă energia sa cinetică (de mişcare în ansamblu a sistemului) şi cea potenţială datorită prezenţei unui câmp de forţe externe, se obţine energia totală a sistemului.

energia molecularã de translaţie în gaze şi lichide

energia de oscilaţie a particulelor constitutive a nodurilor reţelei în jurul poziţiilor de echilibru în solide

energia de rotaţie purã sau rotaţie-vibraţie a atomilor din molecule

energie intermolecularã de atracţie sau respingere, energie electrostaticã, de orientare şi de inducţie pentru formarea moleculelor polare-nepolare

energie intramolecularã, energie de excitare electronicã, energie intranuclearã, energie de legãturã chimicã, etc.

Energia internã reprezintã o însumare a energiilor rezultate din diferitele mişcãri şi interacţiuni ce au loc în sistem. Ea este

constituitã din urmãtoarele contribuţii:

Proprietăţile calorice în cazul parametrilor interni constanţi. Entalpia.

Entalpia este o mărime de stare a cărei variaţie într-un proces izobar ne dă cantitatea de căldură schimbată de sistem cu mediul exterior în timpul interacţiei termice.

Entalpia este un potenţial termodinamic definit de relaţia:

• I = U + pV,

unde U este energia internã, iar pV este lucrul mecanic

de dezlocuire a volumului V, efectuat la presiunea p a fluidului.

Ca pentru orice funcţie de stare,

variaţia de entalpie între o

pereche de stări, iniţială şi finală,

este independentă de drumul urmat

între acestea.

Ca pentru orice funcţie de stare,

variaţia de entalpie între o

pereche de stări, iniţială şi finală,

este independentă de drumul urmat

între acestea.

Entalpia este o funcţie de

stare.

Entalpia este o funcţie de

stare.

Variaţia de entalpie este egală cu căldura absorbită la temperatură constantă de către un sistem (atâta

timp cât sistemul nu efectuează şi un lucru

suplimentar).

Variaţia de entalpie este egală cu căldura absorbită la temperatură constantă de către un sistem (atâta

timp cât sistemul nu efectuează şi un lucru

suplimentar).

dH=dQ (la presiune constantă, fără lucru suplimentar).