-
Energija, toplina, rad
Toplinski kapacitet
-
Novi pojmovi:
- termodinamika, kemijska termodinamika,
termokemija
- 1. zakon termodinamike- zakon o
ouvanju energije
- kemijska energija = potencijalna energija
tvari = energija svih veza u nekoj tvari
- unutranja energija tvari = zbroj
potencijalne i kinetike energije tvari
-
Osnovni fizikalni pojmovi
sustav, okolina, granica
TVAR=
SUSTAV
OKOLINA
- GRANICA
Svemir = sustav + okolina
-
Stanje- skup definiranih svojstava sustava
- nemjerljiva (ag. stanje) i mjerljiva
fizikalne veliine- intenzivne (gustoa,
temperatura) i ekstenzivne ( tlak, volumen,
masa)
promjena stanja- prijelaz sustava iz
poetnog u konano stanje
- - prirast V = Vkona Vpo
Energija- sposobnost da se izvri rad ili
preda toplina E/J
Toplina- energija u prijelazu Q/J
Rad W/J
-
Dovoenje topline sustavu ili rad na sustavu
poveava unutranju energiju sustava.
TVAR
U1
T1
TVAR
U2
T2
T1 < T2
Q>0
U2 > U1
U > 0
Ako sustav otputa toplinu ili vri rad unutranja
energija mu se smanjuje.
Promjena unutranje energije- dva naina
-
Unutranja energija sustava se ne moe odrediti
ali promjena unutranje energije moe.
W= pV
-
Ako se proces dogaa u zatvorenom
sustavu i bez promjene volumena pa
sustav ne vri nikakav rad
U = Q
-
Koliko topline moe primiti neka
tvar?
Metalna lica se bre zagrijava- dobro provodi toplinu
-
Bakar i aluminij
-
Voda prima vie topline jer se sporije zagrijava ima
vei toplinski kapacitet
Tvari s veim kapacitetom zagrijavaju se sporije.
-
Voda i zrak:
-
Toplinski kapacitet CDefinicija:
toplinski kapacitet pokazuje koliko topline moe vezati neka tvar
da joj se temperatura povea za 1K (a da se pri tome kemijski ne
promijeni)
specifini
- molarni
Q = C T
Q = c m T ili Q = Cm n T
-
Q = c m T
Toplinski kapacitet odreuje se eksperimentalno
c(H2O(l))= 4184J/kg K
= 4,184J/g K
c(H2O(g))=2030 J/kg K
c(H2O(s))= 2050J/kg KToplinski kapaciteti tvari- u tablici
-
tvar c(JK-1kg-1) kod 298 (K)
Al 0,900
Fe 0,450
H2O(l) 4.184
C2H5OH 2.46
drvo 1.76
granit 0,79
Au 0,129
-
Zadatak: Koliko topline je potrebno dovesti 1L
vode da joj se temperatura povisi s 200C na
800C?
- zatvoren sustav, nema promjene
volumena
U = Q = c m T
-
Richmannovo pravilo:
Kada su dvije tvari koje se dodiruju ili mijeaju
izdvojene (izolirane) od drugih tvari, tada je
koliina topline (Q1) to je hladnija tvar primi
zagrijavajui se, jednaka koliini topline (Q2) to
je toplija tvar preda hladei se.
Q1 = Q2 m1c1 (T-T1) = m2c2 (T2-T)
-
m1 = 200g = 0.2 kg
m2 = 500g = 0.5 kg
0.2 ( 75 C T ) = 0.5 ( T 30 C )
15 C 0.2T = 0.5T 15K
15 C + 15 C = 0.5T + 0.2T
0.7T = 30 C
T = 42.9 C
Koju temperaturu ima voda nastala mijeanjem 200g vode
temperature 750C i 500g vode temperature 300C?
m1c1 (T-T1) = m2c2 (T2-T)
