2. Věta termodynamická
>Work
Přirozená disipace (rozptylování) energie
Usměrněný pohyb - neusměrněný pohyb (složek soustavy)
Spontánní měny izolované soustavy: celková energie se zachovává (l.z TD: AU=konst) aleje to spojeno s rozptýlením energie (do neuspořádaných termálních pohybů).        **mikroměntkoi Brownuv p0hyb
Samovolný děj: probíhá bez vynaložení práce. Energie se při něm zachovává, ale dochází k její degradaci, či k jejímu rozptýlení (při samovolných dějích dochází ke zvyšování chaosu, neuspořádanosti).
Entropie
Ireverzibilní děje: expanze do vacua, tepelný kontakt těles,
Reverzibilní děje: isotermní a adiabatická expanze/komprese,
Rovnovážné děje: ASt t=0
Termodynamická definice: Statistická definice
dS=
dQ T
příklad
AH
S=k\nW
AS =
/l->/2
T
dg,
T
k..Bolzmanova konstanta W.. .počet mikrostavů
Pro výpočet A^Snutno najít vratnou cestu. 1/T je tzv normalizační faktor (konverze do exaktního dif)
né vz
T ^-tóot/f ^netted:      ^ ^ £_H *ü1 Ô
Změny entropie izolované soustavy
Přenos tepla (nevratné)
Realizace: teplý a studený předmět v termosce spojený drátem
Hot source
óS~-\dq\/T.
!£diď;siíík
dS-+ldgl/T
Protože: T   > T
±Hor 1Colc
Přestože se přenáší stejné množství tepla dq totální entropie roste.
Adiabatická expanze plynu do vacua
(nevratné)
dS =
dQ    - pdV CvdT
T
í
7
dS =
Si Jv
]
J V,
T
vf-
T
nRT V
dV
Vr
nR ln—
V:
Další termodynamika viz: http://slideplayer.cz/slide/3035172
Fázová transformace (vratné)
AS, 0 = AS, r+sASsu =
trs
Troutnovo pravidlo (vyjimky: H20,CH4):
Table 3.2* The standard entropies of vaporization of liquids
Benzene
Carbon tetrachloride
Cyclohexane
Hydrogen sulfide
Methane
Water
A^pJfWmoT1)
30.8 30 30.1 18.7 8-18 40,7
80.1 76.7 80.7 -60.4 -161.5 100.0
87.2
85.8
85.1
87.9
73.2 109.1
Isotermní expanze id. plynu v tepelném zásobníku (vratné)
Plyn: 4|-.-,-
Celkem: ASt t=0 (vratný děj) 1     10     20 30
AS, =AS.   +AS =0
t o   t      iso   1    s  u r
Tuhnutí přechlazené vody (nevratné)
podchlazená voda
J_L
tuhu
inevr. tuhn
fTtutía C{}] Atulm
s= /    ^-dr+ tutn
JT 1
H
+
tuhn
J Jtuhn ±
Výpočet nevratného tuhnutí
Anev,tuJmS = /      -^dT+ + f dT
A^tohntf = /Ttuhn c£> dr + AiubnH + í c& dr
incvr.tuhn
■nevT.tuhn
AneVr, tuhli     — AnevT_-t;uh[i-^ -^Aneyj-^uhii^
Entropie při OK
Experiment: Cp, Cv pro teploty blízké OK klesají k nule. Tedy dS jde k 0. Změny entropie fázových transformací a chemických reakcí klesají k nule také.
Statistická TD: Při OK ustává v ideálním krystalu tepelný pohyb. Existuje pouze jeden stav: W=l a tedy S=k ln W=0.
3. Věta termodynamická
5(0) = 0
Ohřev části izolované soustavy za kon. P (nebo V)
d a Cd
g       t k. ]_ P
T
T
Ohřev z OK s fázovými transformacimi
n,
SJ.T) = SJO) +
fcp,m(s,r)dT]Afa5H|
rz
o
bcp,md,r)
áT
dT
v
Cemu je rovna entropie při OK?
Důsledky 3. VT
Absolutní hodnotu entropie prvku (asi N2) lze vypočítat:
^^extrapolation Ration, from 10 K to 35.61 K iUtřansition at 35.61 K Action, from 35,61 K to 63.14 K päät63.14K
tion> from 63.14 K to 77.32 K
l^äzation at 77.32 K
íiii
Ätíon> from 77.32 K to 298.15 K
;0l
ítíKtiÓii'for gas imperfection
4;, ' Al-'
Total
S£'0 K 1.92
25,25
6.43
23.38
11.42
11.41
72.13
39.20
0.92
192.06
-i
mol"1)
Absolutní hodnotu změny entropie při přeměně lze vypočítat také:
in
;-: Products
Reactants
Diskuze: růst entropie
Figuře 2
Diskuze: Podezřelá perpeta
http://old.iupac.org/didac/Didac%20E ng/DidacOl/Content/T 12%20-%20T 13%20-%20T 14.htm
f
iKir VriMkn. vyrovnáni Mtcfr v ksrai 4 tyrtjTní
http://hawelson.blog.ez/l 011/perpetis-stroj -vyuzivajici-tepelnou-energii-z-prostoru
Perpetum
s*ml|>irm**bl*
membrane
atmosphere of
pure water