handout

Thermodynamica
van Alledag
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
1
Hoofdwetten van de Thermodynamica
Samenvatting van ervaringsfeiten:
•
0de hoofdwet: Thermisch evenwicht: thermometer
•
1ste hoofdwet: Energiebehoud: thermochemie
•
2de hoofdwet: Spontaniteit van processen: beschikbare arbeid
•
3de hoofdwet: Absolute temperatuur
Josiah Willard Gibbs
(1839 – 1903)
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
2
Hoofdwetten van de Thermodynamica
Leidt tot definitie potentiaalfuncties
•
Twee nodig:
–
–
"grootte"
"richting"
Adrien-Marie Legendre
(1752 – 1833)
•
Legendre-transformaties: andere keuzen
•
Maxwell relaties: C2-functies
•
Extensiviteit: Stelling van Euler
Leonhard Euler (1707 – 1783)
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
3
Hoofdwetten van de Thermodynamica
Toepassing
•
Definitie systeem
–
–
grootte, inhoud, druk, etc
eigenschappen wanden
•
Definitie evenwichtstoestand
•
Toestandsvergelijkingen
–
11 februari 2009
stofeigenschappen
MST1211TU Chemische Thermodynamica
4
Aggregatietoestanden
Bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Afbeelding:Aggregatie1.svg
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
5
Algemene gaswet
pV = nRT
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
6
Model voor een gas
Demonstratie
–
–
–
–
–
11 februari 2009
ballistische beweging tussen botsingen
snelheid afhankelijk van temperatuur
snelheid-veranderingen aan wand ⇒ druk
energie- en impulsoverdracht door onderlinge botsingen
geen andere interacties tussen deeltjes behalve bij botsingen
MST1211TU Chemische Thermodynamica
7
Model voor een gas
•
Botsing aan wand ⇒ impulsoverdracht
Y
Z
X
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
8
Model voor een gas
•
Aantal botsingen in Δt
A
v x Δt
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
9
Model voor een gas
•
Druk op wand
11 februari 2009
nMc 2
p=
3V
MST1211TU Chemische Thermodynamica
10
Model voor een gas
•
Kinetische temperatuur
11 februari 2009
T ∝ Mc 2
MST1211TU Chemische Thermodynamica
11
Uitwerking
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
12
Uitwerking
11 februari 2009
MST1211TU Chemische Thermodynamica
13