Nejběžnější (rovnovážné) termodynamické děje v jednoduchém homogenním systému
název izochorický izobarický izotermický adiabatický*
základní rovnice dV = 0 dp = 0 dT = 0 δ𝑄 = 0
interakce s okolím
dokonalá mechanická izolace
≡ čistě tepelný kontakt
dokonalý mechanický kontakt
+ tepelný kontakt
dokonalý tepelný kontakt
+ mechanický kontakt
dokonalá tepelná izolace
≡ čistě mechanický kontakt
tepelná kapacita 𝐶 𝑉 = (
𝜕𝐸
𝜕𝑇
)
𝑉
𝐶 𝑝 = 𝐶 𝑉 + [(
𝜕𝐸
𝜕𝑉
)
𝑇
+ 𝑝] (
𝜕𝑉
𝜕𝑇
)
𝑝
> 𝐶 𝑉 ∞ 0
vykonaná práce 0 δ𝑊 = 𝑝 d𝑉
vyměněné teplo δ𝑄 0
První zákon termodynamiky: d𝐸 = δ𝑄 − δ𝑊.
Mechanický kontakt → konání práce δ𝑊 = 𝑝 d𝑉.
Podmínka mechanické rovnováhy (mezi systémem a okolím): rovnost tlaků.
Teplota hraje při tepelném kontaktu stejnou roli jako tlak při mechanickém kontaktu.
Tepelný kontakt → tepelná výměna δ𝑄.
Podmínka tepelné rovnováhy (mezi systémem a okolím): rovnost teplot.
Tušení: ⇒ δ𝑄 = 𝑇 ∙ d [𝑛ě𝑗𝑎𝑘é 𝑠𝑡𝑎𝑣𝑜𝑣é 𝑣𝑒𝑙𝑖č𝑖𝑛𝑦]. (diferenciální forma δ𝑄 má integrační faktor)
Správné: entropie 𝑆 ↑ [𝑆] = J ∙ K−1
(Clausius 1865)
↙
δ𝑄 = 𝑇 ∙ d𝑆 ⃪ druhý zákon termodynamiky (pro vratné děje)
d𝐸 = 𝑇 ∙ d𝑆 − 𝑝 d𝑉 (základní rovnice termodynamiky)
*
Vzhledem k rovnosti δ𝑄 = 𝑇 ∙ d𝑆 je vratný adiabatický děj δ𝑄 = 0 ⇒ d𝑆 = 0 nazýván dějem iz(o)entropickým.