of 53 /53
Termodynamika

termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

  • Upload
    lamphuc

  • View
    230

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf ·...

Page 1: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika

Page 2: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Soustava• soustava - část prostoru slátkovou náplní oddělená odokolí

skutečnými nebo myšlenými stěnami• okolí – prostor vně uvažované soustavy

Soustava

Okolí

Hraniční plocha

Page 3: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

SoustavaRozdělení podle vztahu kokolí• Izolovaná• Uzavřená• Otevřená

Rozdělení podle stejnorodosti• Homogenní• Heterogenní

Page 4: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

SoustavaOtevřená• soustava vyměňuje sokolím energii i hmotu• hrnec bezpokličky

Uzavřená• soustava vyměňuje sokolím energii,nevyměňuje hmotu• láhev sminerálkou

Izolovaná• soustava nevyměňuje sokolím ani energii ani hmotu• zavřená mrazící taška

Adiabaticky uzavřená• tepelná výměna sokolím není možná

Page 5: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika• studuje vlastnosti soustav zenergetického hlediska• změny vsoustavách vyvolané změnou vnějších podmínek

Umožňuje:• stanovit množství energie vyměněné vrůzných formách meziokolím asoustavou

• určit podmínky uskutečnitelnosti děje• určit za jakých podmínek sevsoustavě ustaluje rovnováha• určit složení soustavy vrovnováze• nalézt vhodné podmínky prozískání optimálních výtěžků• nelze určit rychlost děje adobu potřebnou kdosaženírovnováhy

Page 6: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTermodynamické veličiny• stavové veličiny• T,P,V,H,S,G,A,kJT

• nestavové veličiny• QaW

Termodynamická rovnováha• stav při kterém vsystému neprobíhají žádné makroskopické

změny atermodynamické veličiny jsou včase konstantní• rovnováha jeposuzována zněkolika hledisek – fázového,

chemického,koncentračního,tepelného,mechanického(tlakového)

Page 7: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaZákladní pojmy• Teplo – změna energie soustavy na základě teplotního rozdílumezi soustavou aokolím (nejedná seostavovou veličinu)

• Práce – ostaní formy výměny energie soustavy,při kterýchzpravidla dochází ksilovému působení mezi soustavou aokolím (nejedná seostavovou veličinu).Výjimka jeelektrická achemická práce.

Page 8: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaZnaménková konvenceTeplo zhlediska soustavyQ>0teplo přivedené dosoustavyQ>0teplo odevedené ze soustavy

PráceW>0práce vykonané soustavouW>0práce dodaná soustavě

Page 9: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTermodynamický děj• přechod soustavy zjednoho stavu dodruhého• hodnoty stavových veličin nezávisí na způsobu,jakým změnaproběhla (mění sebezohledu na cestu,jakou tato změnaproběhla)

• hodnoty nestavových veličin závisí na způsobu,jakým změnaproběhla

1. Děje vratné anevratné (reverzibilní/ireverzibilní)2. Děje při konstatntní termodynamické veličině3. Děje kruhové (cyklické)

Page 10: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika1. Děje vratné anevratné• Vratný děj – soustava jevtermodynamické rovnováze.Lze se

vrátit dovýchozího stavu.Systém prochází velkým počtemmalých stavových změn,při nichž jevždy nekonečně malázměna kompenzována změnou soustavy.

A– B– A

• Nevratný děj – soustava není vtermodynamické rovnováze.Nelye sevrátit dopůvodního stavu.

A– B– C

Page 11: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika2. Děje při konstantní termodynamické veličiněT =konst.– izotermický dějp =konst.– izobarický dějV =konst.– izochorický dějQ =konst.– adibatický dějS =konst.– izoentropický dějH =konst.– izoentalpický děj

Page 12: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika3. Děje kruhové• změna stavové veličiny jenulová• změna nestavové veličiny jenenulová

A– B– C– D– E– F– A

Page 13: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaPostulát I– O přechodu systému dorovnovážného stavu

"Při neměnných vnějších podmínkách dospěje každý systém dostavu termodynamické rovnováhy."

• vpřípadě,že systém není vrovnováze,jeho vlastnosti sesamovolně mění tak,abysystém rovnováhy dosáhl – mírarychlosti dosažení – relaxační čas

Page 14: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaPostulát II– Ovnitřní energii

"Vnitřní energie Ujestavová extenzivní veličina."

Vnitřní energie• součet kinetické energie pohybujících sečástic,potenciální

energie vzájemného přitahování aodpuzování částic aenergiezáření uvnitř soustavy

• na hodnotu vnitřní energie nemá vliv pohyb ani polohasoutavy jako celku

Page 15: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaPostulát III– 0.věta termodynamická"Jsou – lidvě různá tělesa AaBvtepelné rovnováze (mají stejnouteplotu)stělesem C,potom jsou vtepelné rovnováze (majístejnou teplotu)i navzájem."

• měření teploty

• Teplota charakterizuje tepelný stav látky(jemírou kinetickou energie částic)

A B B C A C

Page 16: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTeplotní stupnice

Celsiova teplotní stupnice (AndersCelsius)• 0ºC– dolní základní teplota (teplota směsi voda atající ledza

101,325kPa• 100ºC– horní základní teplota varu vody při 101,325kPa

Page 17: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTeplotní stupnice

Fahrenheitovateplotnístupnice(GabrielDanielFahrenheit)• 0ºF– základní dolní teplota (teplota směsi led+voda+salmiak,

-17,7ºC)• 96ºF– horní základní (teplota zdravého člověka – 37ºC)

Page 18: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTeplotní stupnice

Absolutnítermodynamickástupnice(W.ThompsonlordKelvinofLargs)• 0K – dolní základní teplota - zastavení tepelného pohybu

(atomyi molekuly vnaprostém klidu)• 273,15K– horní základní – trojnýbodvody(0,01º C a 610

Pa)

Page 19: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTeplotní stupnice

Page 20: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTeplotní roztažnost

Page 21: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaPostulát IV– 1.věta termodynamická• energie nevzniká zničeho,jedna její formasemůže

přeměňovat vdruhou

Homogenní uzavřená soustava"Změna vnitřní energie soustavy (DU)jerovna teplu Qapráci W,kterou soustava přijala nebo odevzdala."

• vnitřní energii lze změnit pouze dodáním nebo odvedenímtepla anebo dodáním nebo vykonáním práce.

• Přeměna práce na teplo těmto omezením nepodléhá (viz.II.VTD)

Page 22: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaPostulát IV– 1.věta termodynamická

Izolovaná soustava

• při všech dějích stejná celková energie

Slovní formulace 1.věty termodynamiky1. Není možné sestavit storj,který bykonal práci,aniž byse

zmenšila jeho energienebo energie jeho okolí – tzv.perpetuum mobileI.druhu.

2. Nelze sestrojit perpetuum mobileI.druhu

Page 23: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika1.věta termodynamiky

Entalpie H

• zjednodušení výpočtů při izobarických aadiabatických dějích

Page 24: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaAplikace 1.věty termodynamiky

Vnitřní energie

Entalpie

Mayerův vztah

Page 25: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaTeplo• jeenergie vyměněná mezi systémem aokolím jako důsledek

teplotního rozdílu mezi nimi• teplo jeenergie přenesená zjednoho tělesa na jinou formu

neuspořádaného pohybu mikročástic (zpravidla důsledkemrozdílu teplot těles)

Page 26: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaMěrná tepelná kapacita při konstantním tlaku cp Cp• teplo,které jenutné dodat jednotkovému množství látky přikonstantním tlaku,abyseohřála o1K

Měrná tepelná kapacita při konstantním objemu cV CV• teplo,které jenutné dodat jednotkovému množství látky přikonstantním objemu,abyseohřála o1K

VV T

Un

C ÷øö

çè涶

=1

pp T

Hn

C ÷øö

çè涶

=1

Page 27: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaDěj Objemová práce

Izotermický

Izobarický

Izochorický

Adiabatický

Poissonova konstanta

Page 28: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika• Protrvalou přeměnu tepla vmechanickou energii jepotřebatepelného stroje vkterém probíhá kruhový děj.

• Propřecházení tepelné energie na mechanickou energii musímít teplo možnost přecházet zteplějšího tělesa na chladnějšítěleso (dva tepelné zásobníky orůzné teplotě)

• Práci koná pouze část tepla přijatého dozásobníku.Zbylá částtepla odevzdá pracovní látka chladnějšímu zásobníku.

• Teplná účinnost jevždy >1

Page 29: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaPráce• jeenergie,která jepřenesena zjednoho tělesa na jiné formou

uspořádaného pohybu (zpravidla důsledkem vnější sílypůsobící mezi tělesy)

Page 30: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaParní elektrárna

Page 31: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika2.věta termodynamikaClausiusova formulace"Teplo nemůže samovolně přecházet ze soustavy onižší teplotědosoustavy ovyšší teplotě."

Thomsonova formulace"Nelze sestrojit cyklicky pracující stroj,který bytrvale pouzeodebíral teplo ztepelného zásobníku apři téže teplotě veškerétoto odebrané teplo měnil na mechanickou energii."

Page 32: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaClausiusova formulace"Teplo nemůže samovolně přecházet ze soustavy onižší teplotědosoustavy ovyšší teplotě."• Tepelné čerpadlo – abyfungovalo musíme dodat práci

zvnějšku.

Všechny druhy energie lze převést bezomezení na energiitepelnou,aletepelnou energii lze na ostatní energie převádět jensjistými omezeními.

Page 33: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaLednička vs.tepelné čerpadlo

Page 34: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaThompsonova formulace"Nelze sestrojit cyklicky pracující stroj,který bytrvale pouzeodebíral teplo ztepelného zásobníku apři téže teplotě veškerétoto odebrané teplo měnil na mechanickou energii."• důležitý poznatek prokonstrukci tepelných strojů• nelze veškerou odebranou tepelnou energii beze zbytku

přeměnit na práci• perpetuum mobileII.druhu

Page 35: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termodynamika2.věta termodynamiky

Entropie

• stavová veličina (extenzivní aaditivní)

Vratné anevratné adiabatické děje

Page 36: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaEntropieVratný adiabatický děj

• při vratném adiabatickém ději senetropie soustavy nemění azůstává konstantní

• děj izoentropický

Page 37: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaEntropieNevratný adiabatický děj• libovolný nevratný děj lze nahradit jedním nebo několika

libovolnými vratnými ději

Page 38: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaSpojení 1.a2.věty termodynamiky

Page 39: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaDěj Změna entropie

T=konst.

Page 40: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaPostulát VI– 3.termodynamická větaPlanckova formulace"Entropie čisté fáze sesklesající teplotou blíží nule."

• lze spočítat absolutní hodnotu entropie proprvky i sloučeniny• konečným počtem operací nelze schladit látky na teplotu 0K

Page 41: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaVolná energie (Helmholtzova energie)A

• vnitřní energii Ujemožno rozdělit na volnou energii A,kterousoustava může přeměnit na práci aodevzdat dookolí anavázanou energii TS,ktera jepři dané teplotě Tvázaná anevyužitelná

Page 42: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaVolná entalpie (Gibbsova energie)G

• entalpii Hjemožno rozdělit na volnou entalpii G,kterousoustava může přeměnit na práci aodevzdat dookolí anavázanou energii TS,která jepři dané teplotě Tvázaná anevyužitelná.

Page 43: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermodynamikaKritérium uskutečnitelnosti samovolně probíhajícího dějeAdiabaticky izolovaná soustava• děj bude probíhat samovolně pokud

Izotermicko-izochorický děj• děj bude probíhat samovolně pokud

Izotermický-izobarický děj• děj bude probíhat samovolně pokud

Page 44: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermochemieChemická termodynamika• aplikace základních principů termodynamiky vsoustavách,v

kterých probíhají fyzikální děje (fázové změny...),fyzikálněchemické děje (rozpouštění...)nebo chemické děje(chem.reakce...)

1. Teplo skupenských fázových přeměn (výparné,sublimační,tuhnutí,...)

2. Teplo zřeďovací arozpouštěcí3. Teplo při chemických reakcích (reakční teplo...)

Page 45: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermochemieTeplo rozpouštěcí• teplo,které soustava vymění sokolím při rozpouštění látky přikonstantním tlaku ateplotě

• provětšinu látek tj.přenos tepla zokolí dosoustavy (teplo sepohlcuje).Nutno dodat energii prorozrušení krystalové mřížky auvolnění částic.

• pozor – NaOH - přenos tepla ze soustavy dokolí– teplo seuvolňuje.Solvatace iontů (rozštěpení molekulyrozpouštěné látky molekulami rozpouštědla)

Page 46: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermochemieTeplo zřeďovací• teplo,které soustava vymění sokolím při řeění roztoku látky o

koncentraci c1 na koncentraci c2 při konstatntním tlaku ateplotě.

• ředění kyselin – silně exotermní děj

Vždy přidávat kyselinu dovody,nikdy neobráceně!!!!(Můžeme nalít kyselinu doVltavy,alenikdy neVltavu dokyseliny)

Page 47: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termochemie

Page 48: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermochemieVětšina reakcí probíhá za konst.tlaku votevřených nádobách.

Reakčním teplem jeDH(DH=Q)

Exotermické reakce DH<0

Endotermické reakce DH>0

Page 49: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termochemie1.termochemický zákon"Reakční entalpie přímé azpětné reakce jsou až na znaménkostejné."

N2 (g)+3H2 (g)→2NH3 (g) ∆H =– 86,3kJ.mol - 1

2NH3 (g)→N2 (g)+3H2 (g) ∆H =+ 86,3kJ.mol - 1

Page 50: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termochemie2.termochemický zákon"Reakční entalpie kterékoliv chemické reakce nezávisí na způsobujejího průběhu,alepouze na počátečním akonečném stavusoustavy."

Page 51: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermochemieSlučovací teplo• DHreakce,jíž vznikl 1mol sloučeniny přímým sloučením z

prvků ve standardních stavech (298,15Ka101,325kPa)- C(grafit)anediamant.

• Abychomdostaliprvkyvestandardnímstavu,nebudemepotřebovatžádnéteplo.Protojestandardníslučovacíteploprvkůvjejichnejstálejšípodobějenulovéatotéžplatípřivšechostatníchteplotách.

Page 52: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

TermochemieSpalné teplo• Spalná teplo jereakční teplo spálené látky vkyslíku• Standardní spalné teplo oněch nejstálejších oxidů jetaké

nulové

Page 53: termodynamika - fch.upol.czfch.upol.cz/wp-content/uploads/2015/07/termodynamika.pdf · Termodynamika •studujevlastnostisoustavz energetickéhohlediska •změnyv soustaváchvyvolanézměnouvnějšíchpodmínek

Termochemie• Kirchhoffův zákon