پاورپوینت قوانین ترمودینامیک

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

شرح مجموعه گل مرغ سحر داند و بس
که نه هر کو ورقی خواند معانی دانست .
حافظ

اسلاید 2 :

به نام خدا

اسلاید 3 :

قوانين ترموديناميك
اگر جسم A با جسم B و جسم B با جسم C در حال تعادل باشد جسم A با جسم C نيز در حال تعادل
است . اين قانون عملاً كميت دما را تعريف مي كند .
قانون صفرم :
قانون بقاي انرژي است و انرزژي دروني را معرفي مي كند كه يك ديفرانسيل كامل است .
قانون اول :

اسلاید 4 :

قانون دوم :
آنتروپي را تعريف مي كند .
قانون سوم :
با تعداد گام هاي باز گشت پذير بين دو سيستم نمي توانS  را به سمت صفر برد مگر اينكه
T 0 . رسيدن به دماي صفر مطلق كلوين غير ممكن است .

اسلاید 5 :

كميت هاي فزو نور extensive و نافزو نور intensive
فرض كنيد سيستم هاي در حال تعادلي به دو قسمت مساوي با جرم هاي برابر تقسيم شود . ويژگي هايي
از هر نيمه ي سيستم كه بدون تغيير مي مانند ، ويژگي هاي نافزو نور و ويژگي هايي كه مقدارشان نصف
مي شود ، ويژگيهاي فزو نور ، خوانده مي شوند
If S : extensive S ( N , V ,  E ) =  S ( N , V , E )

اسلاید 6 :

ميكروحالت :
حالت كوانتومي خاص يك دستگاه . اين حالت مربوط به جزئي ترين خصوصيات يك دستگاه است
كه به وسيله ي مكانيك كوانتومي توصيف مي شود .
ماكروحالت :
ذكر خصوصيات كامل يك دستگاه به كمك پارامترهاي ماكروسكوپيك قابل اندازه گيري .
اگر سيستم شامل ذراتي باشد كه بتوان آنها را غير بر همكنش در نظر گرفت آن گاه انرژي كل
برابر است با

اسلاید 7 :

در مكانيك كوانتومي با داشتن انرژي همه چيز را داريم . وقتي از ماده صحبت مي كنيم N و V مشخص
است ، بنابراين همه چيز يك سيستم انرژي آن است .
اين مجمو عه سيستم ها همگي N و V و E يكسان دارند، يعني از ديدگاه ماكروسكوپيك دقيقاً يكسان اند
ولي از ديدگاه ميكروسكوپيك با هم متفاوتند . اين كه انرژي چگونه بين ذرات پخش شده باشد، ماهيت
ميكروسكوپيك را تعيين مي كند

اسلاید 8 :

اصل احتمالات مساوي
استخوان بندي مكانيك آماري بدين صورت شكل مي گيرد كه احتمال اشغال هر كدام از حالت ها با
ديگري مساوي است .
اصول مكانيك آماري
1) اگر احتمال اشغال هر يك از حالتها مساوي باشد آن گاه دستگاه در حال تعادل است .
2) اگر احتمال اشغال هر يك از حالتها مساوي نباشد آن گاه سيستم در حال تعادل نيست و تا جايي
تحول مي يابد تا به تعادل برسد .
3) اگر دستگاه در حال تعادل باشد آن گاه احتمال اشغال هر يك از حالتها مساوي است .

اسلاید 9 :

كاربرد دو اصل اول
يك پيستوني را يكبار سريع و يكبار كند به عقب مي كشيم و حالت تعادلي را بررسي مي كنيم .
سیستم غیر تعادلی
سیستم تعادلی

اسلاید 10 :

وقتي سرعت پايين باشد هميشه سيستم در حالت تعادل است . توموديناميک غیر تعادلي وقتي است كه سرعت
بالا باشد .
تعداد حالت هاي ميكروسكوپي كه ماكروسكوپيك مشابه دارند را با نمايش مي دهيم .
يك سيستم ايزوله كه توسط يك ديواره ي هادي و نفوذ ناپذير به دو قسمت ، تقسيم شده ، در نظر
مي گيريم :
تعداد حالتهاي قابل حصول زير سيستم
تعداد حالتهاي قابل حصول زير سيستم
تعداد حالتهاي قابل حصول سيستم

اسلاید 11 :

بررسي مسأله از ديدگاه آماري
حال مي خواهيم ببينيم چه شرط آماري بايد داشته باشيم تا دستگاه به حالت تعادل برسد.

اسلاید 15 :

براي برآورده شدن شرط تعادل از لحاظ آماري عبارت فوق يا لگاريتم آن را ماكزيمم
مي كنيم:

اسلاید 16 :

بررسي مسأله از ديدگاه ترموديناميكي
آنتروپي را حول نقطه تعادل بسط تيلور مي دهيم:

اسلاید 19 :

ارتباط ديگري بين آماري و ترمو ديناميك
اكنون مي خواهيم همان مسأله را دوباره بررسي كنيم با اين تفاوت كه علاوه بر برهم كنش حرارتي، ديواره را قابل حركت و در عين حال غير قابل نفوذ فرض مي كنيم.
تعداد حالتهاي قابل حصول زير سيستم
تعداد حالتهاي قابل حصول زير سيستم
تعداد حالتهاي قابل حصول سيستم