Primul principiu al termodinamicii stabileste ca energia interna a unui sistem este o

functie univocal de stare a sistemului si nu poate sa varieze decat sunt o actiune exterioara.

In termodinamica , sunt considerate doua tipuri de actiuni exterioare:actiuni legate de

variatia parametrilor externi ai sistemului si actiuni care nu sunt legate de variatia parametrilor

externi ci se datoreaza variatiei parametrilor interni sau a temperaturii.

Aceasta inseamna ca , in virtutea primului principiu , variatia ΔU=U2-U1 a energiei

interne a unui sistem , atunci cand trece sunt actiuni exterioare dintr-o stare in alta , este egala

cu suma algebrica dintre Q si L .Pt o ecuatie mare finite , ecuatia matematica a primului

principiu al termodinamicii se scrie : ΔU=U2-U1=Q-L sau Q=U2-U1+L , iar pt o transformare

infinitezimala , ecuatia primului principiu are forma : 𝛿𝑄 = 𝑑𝑈 + 𝛿𝐿 .

Observatii :

Variatia dU a sistemului este o diferentiala totala , deci U2-U1 a energiei va fi aceeasi ,

indiferent de drumul urmat de sistem pt a trece dintr-o stare 1 intr-o stare 2 .

Lucrul mecanic poate fi efectuat fie pe baza variatiei energiei interne , fie pe cheltuiala

unei anumite cantitati de caldura furnizata sistemului . Daca sistemul sufera o

transformare inchisa , adica starea initiala coincide cu starea finala , atunci U2-U1=0 si

L=Q. Din ultima relatie se observ ca , intr-o transformare inchisa sistemul nu poate sa

efectueze lucru mecanic decat pe baza caldurii primita de sistem din exterior . rezulta ca

nu se pot construe masini termine care sa produca lucru mecanic fara sa consume

caldura din exterior.Aceste masini care ar putea sa produca lucru fara sa consume

caldura au primit denumirea de perpetuum mobile de speta I , iar principiul I al

termodinamicii este adesea enuntat astfel : este imposibil sa se construiasca un

perpetuum mobile de speta I sau , lucrul mecanic nu poate fi creat din nimic si nici

transformat din nimic .

Ecuatia matematica a principiului I al termodinamicii este valabila si pt procele

cvasistatice , cat si pt cele necvasistatice.

Capacitatile calorice ale sistemelor termodinamice :

Capacitatea calorica reprezinta cantitatea de caldura necesara ridicarii temperaturii unui

sistem termodinamic cu un grad :

CΞ𝛿𝑄

𝛿𝑇 ; [C]=J/K

Sistem simplu :

Gaz ideal :

U=Cv+V0

pV=ʋRT

Cp-Cv=ʋR

ʋ=1 kmol

=>Cp-Cv=R Relatia Mayler

Procese termodinamice fundamentale :

1. Izocora

V=ct;

P=ct*T

2. Izobara

P=ct;

V=ct*T

3. Izoterma

T=ct;

pV=ct

4. Adiabatica

5. Politropa

Principiul II al termodinamicii stabileste existent unei functii de stare , numita entropie . pt un

S.R. termodinamic aflat in stare de echilibru si cresterea ei in transformari adiabatice isolate .

Observatii :

Acest principiu isi are originea in generalizarea faptelor experimentale legate de

transformarea caldurii in lucru mecanic si a lucrului mecanic in caldura .

Daca lucrul mecanic se poate transforma integral in caldura , caldura primita de o

masina termica nu se poate transforma integral in lucru mecanic , ci acesta se face cu

compensatie .

Expresia matematica a principiului II al termodinamicii :

𝛿𝑄 = 𝜆𝑑𝜎 (1)

𝜆 = 𝑇(2)

=>(1)si (2) : dS=𝛿𝑄

𝑇

Caracteristici:

1.Entropia S nu se poate masura,dar se poate calcula.

2.In procesele ciclice variatia lui S=o

3.Entropia,intr-o stare,se determina pana la o constanta aditiva

4.Sensul fizic al entropiei: dS=𝛿𝑄

𝑇 =>entropia este o diferentiala totala exacta

S=𝐾𝐵*lnW

Unde: 𝐾𝐵=constanta Boltzmann

lnW=probabilitatea termodinamica a starii

Principiul III al termodinamicii se refera la proprietatile termice ale corpurilor la

temperature joasa,bazata pe date experimentale

K=-273,16 C entropia unui sistem aflat in stare de echilibru este constanta si este

independent de variatia oricarui parametru.

Metode de studiu:

Un sistem termodinamic se poate studia plecand de la principiile termodinamicii prin

doua metode:

1.Metoda transformarii inchise,care se bazeaza pe principiul I si principiul II

Φ δQ=L

Φ 𝛿𝑄

𝑇=0

dU=0

2.Medota potentialelor termodinamice (Gibbs) se bazeaza pe ecuatia fundamental a

termodinamicii.

TdS=dU+∑ Aidai𝑛𝑖=1

Se introduce niste functii caracateristice,numite potentiale.