htt

p:/

/ w

ww

.photo

every

wh

ere

.co.u

k

Apa exist n trei stri de agregare, dup cum se observ din figur: lichid, gazoas, sub

form de vapori i n stare solid, adic zpada ce nconjoar apa geotermal. Trecerea

dintr-o stare n alta este rezultatul schimbului de energie, adic estena principiului I al

termodinamicii.

Principiul I al termodinamicii

Principiul conservrii energiei

Figura 1. Frigider cu ua deschis aflat ntr-o camer

izolat adiabatic.

Energia n natur: mecanic, termic, electromagnetic, chimic inuclear. Suma tuturor acestor energii reprezint energia total a unuisistem fizic

- energie cinetic i energie potenial.

, formele de energie aflate n sistem sunt cele legate destructura molecular a substanei - , .

Energia total a sistemului:

= + +

Figura 2. Diferitele de forme de energie ale particuleleor constituente ale sistemului care

formeaz energia intern a acestuia.

Energia nmagazinat sau reinut de acesta

Energiile care nu sunt nmagaziate n sistem sunt sau

sistem termodinamic nchis: i .

sistem termodinamic deschis: + + +

= 1

1 cal = 4,186 J

Nu exist

transfer de

cldur

Cldur

Figura 3. Diferena de temperatur dintre corp i aerul

atmosferic conduce la un transfer de cldur. O diferenta

mai mare de temperatur conduce la o rat de transfer a

cldurii mai ridicat.

= 1

SISTEM

TERMODINAMIC

Figura 5. ntr-un proces adiabatic

sistemul nu schimb cldur cu mediul

extern.

asemnri:

1. Amndou mrimile sunt recunoscute atunci

cnd trec frontiera sistemului temodinamic i,

prin urmare, cldura i lucrul mecanic sunt

.

2. Energia posedat de sistem nu este cldur sau

lucru mecanic.

3. Cldura i lucrul mecanic sunt

ci nu de stare. Spre deosebire de

parametii de stare, aceste sunt mrimi ce nu au

sens pentru a caracteriza starea sistemului.

4. Cldura i lucrul mecanic sunt mrimi ce depind

de drumul urmat de sistem.

=

= 10 cm3

= 60 cm3

Figura 6. Parametrii de stare sunt funcii de

poziie, iar lucrul mecanic i cldura depind

de drumul urmat de sistem.

=

situaiile n care transferul de energie nu produce i modificri ale temperaturii sistemului -

=

= 1

J

K

clduri latente de topire, , clduri latente de solidificare, , clduri latente de vaporizare, , etc.

= = =

=

= =

=

Figura 7. Lucrul mecanic efectuat asupra

unui gaz de un piston care se deplaseaz n

sensul comprimrii gazului.

Diagrama p-V

Figura 8. Aria de sub curba diagramei a

proceului reprezint lucrul mecanic efectuat n timpul

procesului cvasistatic.

ntr-un motor de automobil

= + + =

+ + )

Sisteme nchise: = +

reprezentarea funciilor ce depind de drum: ,

d - reprezentarea funciilor ce nu depind de drum

procese adiabatice, = 0 = = 2 1 procese = 0 =

enunuri

1.Energia intern a unui sistem este o funcie de stare i, prin

urmare, energia total a unui sistem este ntotdeauna

aceeai pentru o stare macroscopic dat.

2.Nu este posibil s se realizeze un perpetuum mobile de

speta I, adic s se realizeze o main termic care s

produc lucru mecanic la infinit fr a primi energie din

exterior.

3.Variaia energiei interne ntr-o transformare de stare

infinitezimal este o diferenial total exact.

=

=

=

+

+

=

=

teoria cinetico-molecular - =

2 =

2

=

=

2 =

2 =

+2

2

molecul monoatomic - = - =3

2 , =

5

2

molecul bioatomic - = - =5

2 i =

7

2

moleculele poliatomice = 6, iar =6

2 i =

8

2

: =

1.pentru gaze monoatomice (He, Ne, Ar, O, etc.): =5

3;

2.pentru gaze biatomice (O2, N2, Cl2, etc.): =7

5;

3.pentru gaze poliatomice (H2O, NH3, etc.): =4

3.

Proces fundamental proces n care o mrime termodinamic i pstreaz valoarea constant

=

= = =

= (

= (

= (

=

= 0

=

=

=

=

Figura 10. Diagrama a a unui proces

izoterm.

= 0

= .

1 = .

=

1( )

Figura 11. Diagrama a unui

proces adiabatic.

-procese n care capacitatea caloric a sistemului rmne constant

=

=

=

=

= 0 avem un proces izobar; dac = 1 avem un proces izoterm; dac = procesul este adiabatic, iar dac = procesul este izocor.

=

1pentru = 0, = + = , - proces izobar;

pentru = 1, = , - proces izoterm;

pentru = , = 0, - proces adiabatic;

pentru = , = , - proces izocor.