قوانین ترمودینامیک
اگر دو سيستم ترموديناميکي، هر کدام به طور مجزا با سيستم سومي در حال تعادل گرمايي باشند. آن دو سيستم با هم در تعادل گرمايي هستند
قانون اول
انرژي نه مي تواند ايجاد شود و نه مي تواند از بين برود. بلکي آن مي تواند تغيير شکل پيدا کند
در هر فرآيندي در يک سيستم ايزوله، کل مقادير انرزي ثابت باقي مي ماند
براي يک فرآيند ترموديناميکي، گرماي خالص به کار رفته در سيستم، معادل کار خالص انجام شده به وسيله سيستم است
Internal energy = Heat supplied - work done
قانون دوم ترمو ديناميک
گرما به طور خود به خودي از محل گرم به محل سرد مي رود
فرايندهاي طبيعي در سيستم هاي ايزوله زماني خود به خودي اند که به سمت افزايش بي نظمي يا انتروپي در سيستم حرکت کنند
آنتروپي يک سيستم ايزوله شامل دو منطقه از فضا، که از يکديگر جدا شده اند، ولي با خودشان در تعادل ترمو دينامکي هستند. وقتي که ايزولاسيون آن ها شکسته شود. آنچنان که دو منطقه بتوانند، تبادل ماده و انرژي داشته باشند، تا حد ممکن افزايش مي يابد ، تا سيستم به تعادل ترموديناميکي جديد برسد
البته گرما از محل سرد به محل گرم به صورت غير خود به خودي (مثل عملکرد موتور يخچال) منتقل مي شود
پاورپوينت انتقال گرما از محل گرم به محل سرد
قانون سوم
اگر دما به صفر مطلق برسد، آنتروپي سيستم به يک حداقل ثابتي مي رسد
آنتروپي يک بلور کامل، صفراست. زماني که دماي بلور مساوي صفر مطلق باشد
قانون چهارم
quantitative relation between the parameters of a system in which heat and matter are simultaneously flowing
فرض کنيم گازي در اين پيستون مي سوزد و مقداري گرما توليد مي کند. اين گرما صرف افزايش انرژي دروني سيستم مي شود. اما بخشي از آن به دليل افزايش تعداد مولها سبب بالا بردن پيستون مي شود و درنتيجه کار انجام مي دهد. که اين بخش بايد از کل گرمايي که سبب تغيير انرزي دروني شده است، کسر شود
اين فرمول با فرمول کتاب درسي يکسان است. در آن جا
تغيير انرژي دروني= گرما + کار انجام شده
است و چون کار روي محيط توسط سيستم انجام مي شود. مقدار آن براي سيستم منفي است
انرژِي دروني يک سامانه به مسير انجام فرآيند بستگي ندارد و فقط به حالت آغازي و پاياني سامانه وابسته است. بنابراين انرژي دروني يک تابع حالت است. مثل بالا رفتن از پله يا استفاده از آسانسور براي شما در موقعيت جديد يک تغيير انرزي ايجاد مي کند و به مسير بستگي ندارد
واکنشهاي شيميايي مي توانند کار انجام دهند که در انها تعداد مول محصولات بيشتر از تعداد مول مواد اوليه باشد. يعني در آنها تغييرات حجم زياد شود. اگر تعداد مول مواد اوليه با محصول برابر باشد. تغييرات حجم صفر بوده و کار فشار-حجم نخواهيم داشت
KClO3 ----> KCl + 3/2O2
تعداد مول ها از 1 به 2.5 افزوده شده است
C3H8(g) + 5O2(g) ----> 3CO2(g) + 4H2O(g) + energy
CH4(g) + 2H2(g) ----> CH3OH(g) + energy
CH4(g) + 2O2(g) ----> CO2(g) + 2 H2O(g)
تعداد مول ثابت است در هر دو طرف 3 است
چون گازهاي مختلف در شرايط خاص فشار و حجم، تعداد مولهاي يکساني دارند. در برخي محاسبات از روي تغيير تعداد مول را مي توان تغيير حجم در نظر گرفت
d=delta
dE= q + w
W=-pdV وقتي سيستم روي محيط کار انجام مي دهد (پيستون بالا مي آيد)
W=pdV وقتي محيط روي سيستم کار انجام مي دهد ( پيستون پايين مي آيد و فشرده مي شود)
dE= q –pdV
dV=0 ==> w=0 ==> dE= qv در شرايط حجم ثابت
در شرايط فشار ثابت که فشار مقدار دارد اما ثابت است و همچنين تغيير حجم داريم همان رابطه اوليه برقرار است
dE= q + w ==> q = dE – w
در اينجا q را به صورت qp مي نويسيم و آن را آنتالپي مي ناميم و با dH نمايش مي دهيم
qp= dH
qp = dE – w ==> dH= dE – w
تبديل واحدها
1atm= 101000pa
1m3= 1000L
1pa= 1N/m2
W=F.d = N.m=J
W=F.d=P.dV= N/m2 * m3=N.m=J
1L*1atm=101J
«معلم شهید محمدجواد حسن زاده » ، شهیدی که مدتی نیست از ما جدا شده و جزو همان شهدایی است که مدتی پیش از این در فضای شهر یا کوچه ما نفس می کشیده و ما غافل از حضور او، غرق دل مشغولی های دنیایی خود بودیم، بدون این که بتوانیم حضور او را حس کنیم . راستی تا به حال هیچ فکر کرده اید چطور می توان حضور یک شهید را حس کرد؟ براستی آیا شهدا را می توان درک کرد؟ مگر این ذهن های زنگ زده دنیایی دیگر جایی برای شهدا در خود باقی گذاشته اند؟ آن قدر غرق شده ایم که از محیط اطرافمان بیگانه ایم .مدیون شهدا و خون کسانی نمانیم که برای راحتی و آسایش ما جان بر کف رخت مردانه ی شجاعت و شهادت پوشیدیند و به اعلا علیین پر کشیدند!!!