پاورپوینت ترمودینامیک

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

ترمودینامیک

اسلاید 2 :

مقدمه

کلمه ترمودینامیک از کلمات یونانی ترمو (thermo) به معنای حرارت و دینامیک (dynamic) به معنی قدرت،

علمی است که در مورد روشهای تبدیل انرژی و تغییرات خواص ماده در اثر انرژیهای مختلف تغییر فاز و یا تماس با ماده دیگر بحث می‎کند.

به معنی ساده علمی است که در مورد تبدیل انرژیهای مختلف بخصوص کار و گرما بحث میکند که بر پایه سه قانون اصلی می‎باشد.

اسلاید 3 :

قانون مهم و اصلی ترمودینامیک

قانون صفرم یا اصل هم‎دمایی:

هرگاه دو جسم با جسم سوم در تعادل حرارتی باشند آنگاه دو جسم باهم در تعادل حرارتی هستند یعنی همدما خواهند بود.

بعبارتی دیگر هرگاه جسم A با جسم B (که اختلاف دما ممکن است داشته باشند در تبادل حرارتی باشند) به دمای تعادل T برسند و سپس جسم B با جسم C نیز به دمای تعادل برسند آنگاه دو جسم A و C هم‎دما میباشند.

تذکر:
در بیان قانون صفرم جسم A و B و C نباید باهم از نظر فیزیکی مخلوط و یا از نظر شیمیایی ترکیب شوند.

اسلاید 4 :

قانون اول ترمودینامیک

اصل بقای انرژی یا اصل ثابت بودن کمیت انرژی است.
قانون اول میگوید که انرژی را نمیتوان از بین برد بلکه از شکلی به شکل دیگر تبدیل میشود.
مثال: توپی را پرتاب می‎کنیم به بالا انرژی جنبشی به پتانسیل تبدیل می‎شود.

اسلاید 5 :

قانون دوم ترمودینامیک

همانطوری که انسان در طول سالیان پیر می‎شود، به نظر می‎رسد که انرژی نیز در هنگام حیات خود و از شکلی به شکل دیگر شدن باید یک خاصیت منفی پیدا کند، آن خاصیت که پیر شدن انرژی را بیان می‎کند توسط قانون دوم ترمودینامیک بیان می‎شود.

به عبارت دیگر قانون دوم، قانون اول را به این صورت تکمیل میکند:
اگرچه کمیت انرژی در جهان ثابت است ولی کیفیت آن هر لحظه در اثر تبدیل یا انتقال انرژی کاهش می‎یابد. انچه که بیانگر کاهش کیفیت انرژی است خاصیتی است که به آن آنتروپی می‎گویند.

نکته:
قوانین ترمودینامیک را نمی‎توان از طریق ریاضی اثبات نمود زیرا اعتبار آن بر مبنای تجربه است.

اسلاید 6 :

تعاریف فرعی
مرز
سیستم ترمودینامیکی
جرم یا ناحیه خاصی از فضا که مطالعاتمان را روی آن متمرکز میکنیم را سیستم مینامیم. هر چیز خارج از سیستم را محیط میگوییم.
سیستم به وسیله مرزهای ان که میتوان ثابت یا متحرک باشد از محیط جدا میگردد.

اسلاید 7 :

انواع سیستم:
باز (open): منطقه مشخص از فضا را گویند که جرم و انرژی می‎تواند از مرز ان عبور نماید.
بسته (closed): که ورود و خروج جرم ندارد اما انرژی تبادل مینماید.
ایزوله (isolated): در ان تبادل جرم و انرژی از مرزها صورت نمی‎گیرد.

اسلاید 8 :

انواع سیستم
پایدار (steady state):
تغییرات متغیرهای عملیاتی (غلظت، دما، چگالی) با زمان صفر است. با گذشت زمان تغییر نمی‎کند ثابت می‎ماند متغیرها
ناپایدار (unsteady state):
در این سیستمها متغیرها با زمان تغییر می‎کند.

اسلاید 9 :

خاصیت:
هرگونه مشخصه قابل مشاهده یا قابل اندازه‎گیری یک سیستم را خاصیت آن گوییم. مثلاً آب کدر است. خاصیت: کدر بودن. مثلاً برای سیتم ترمودینامیکی دما، فشار، چگالی، غیره. خاصیت‎های آن محسوب می‎شود. در ترمودینامیک با دو خاصیت سروکار داریم:
خاصیت غیرمتمرکز: مقداری (extensive)
خاصیت متمرکز: شدتی (inextensive)
خاصیتهایی که به مقدار ماده بستگی داشته باشد می‎گوییم خاصیت مقداری یا غیرمتمرکز: جرم، حجم، انرژی داخلی و .
خاصیت‎هایی که مستقل از مقدار ماده باشد شدتی می‎گویند: دما، فشار، چگالی، و.

اسلاید 10 :

فرآیند :(process)

اگر سیستمی تغییر حالت دهد یعنی خواص آن تغییر کند به مسیر تغییر حالت‎ها فرآیند گویند.