Termodynamická soustava C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\system - planeta země.jpg C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\Thermodynamic_System.png •Skutečný systém •Aproximace •Video Lávová lampa: https://www.youtube.com/watch?v=XwUEo67Gn0g Stavu okrajové podmínky •Otevřená soustava: probíhá výměna hmoty a energie s okolím. •Uzavřená soustava: probíhá výměna energie s okolím (nikoliv hmota). •Isolovaná soustava: neprobíhá výměna hmoty ani energie s okolím. 02_02 •Vnitřní a vnější makroskopiscké proměnné: teplota, objem, tlak, energie, intenzita elektromagnetickho pole (gravitačního, aj.), látkové množství (vyjádření složením), atd. •Lokální fluktuace: viz statistika, obvykle zanedbáváme. Podmínky (okrajové proměnné) •Konstantní: teplota, tlak, objem, …(najděte vhodné konkrétní případy) •Popište stav a okrajové podmínky: vzorek pro metalografii, vzorek slitiny v ampuli, voda v kádince, voda v PET, mrak, pěna, živý organismus, difúzní pár, elektrochemický článek, …) •Závěr: pro popis objektů a simulace jejich chování nutno používat aproximace. • C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\000156.jpg C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\diffusion couple.png The Absolute (Kelvin) Temperature Scale •The absolute (Kelvin) temperature scale is based on fixing T of the triple point for water (a specific T = 273.16 K and P = 611.73 Pa where water can coexist in the solid, liquid, and gas phases in equilibrium). •- for an ideal gas constant-volume thermoscope phase diagram of water •absolute zero •T,K •P •PTP •273.16 •PTP – the pressure of the gas in a constant-volume gas thermoscope at T = 273.16 K •0 Vícesložková soustava •A lava lamp is made by mixing alcohol and water and mineral oil and dyes (barvivo), combining each separately. By mixing water and alcohol in the correct proportions, the mineral oil can be made to float. The correct ratio is about six parts 90% isopropyl alcohol to 13 parts of 70% isopropyl alcohol. Dyes, salt, etc. are then mixed into the water phase, and the oils and waxes (vosky) are added to the second liquid. •Lávová lampa https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0e/Blue_Lava_lamp.JPG/800px-Blue_Lava_lamp.J PG •Popište složení: celkové složení, fázové složení, složení koexistujících fází, mřížkové složení. •Různé způsoby vyjádření: molární zlomky (temodynamika), wt % (inženýrství), at. % (fyzikové), obj. % ( ), hm. % ( ). •Read more: http://www.madehow.com/Volume-4/Lava-Lamp.html#ixzz4LS5q6d9l •Zahřívání Chladnutí •Toky tepla, změna hustoty ohřevem http://www.intechopen.com/source/html/21851/media/image106.jpg •Tlaková (mechanická) •Rovnováha •Teplotní (tepelná) •Chemická •ra •rb •Rovnovážný stav Nomenklatura koexistence fází •Složky (Species): jsou definovány hloubkou pohledu na soustavu. Nejlépe je zvolit co největší objekty, které se za daných podmínek dále nedělí. Struktura (mikrostruktura): -separované fáze (l+l, l+g) -rozptýlené fáze (s1+s2, v slitinách, ale i s+l) Veličiny určující konečný (rovnovážnyý) stav: T, p, celkové složení) Veličiny určující cestu k konečnému stavu: mi, Di, Af, původní struktura t. Složka (specie) C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\gibbs triangle.jpg •Ternární soustava Ca-C-O •Ca •C •O •CaO •CO2 •Binární soustava CaO-CO2 •x •x…CaCO3 •A co přírodní vápenec ? •A co elementární částice ? Fenomenologické popisy •Soustava (system): jednosložková (unary), dvousložková (binary), třísložková (ternary), 4složky (quinary). •Fáze (phase): fyzikálně homogenní části soustavy oddělené fázovým rozhraním. Liší se strukturou uspořádání složek (species). -plynná (gas). „plazma“ (plasma) -Kapalné (liquid): asociované (associated), iontové (ionic) -Tuhá (solid): tuhé roztoky (solid solutions), ne-stechiometrické sloučeniny (none stoichiometry compounds) C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\lattice LiNbO3.jpg C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\solid antracen.jpg Stabilita soustavy C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\metastable GE.jpg •Stabilní (globální minimum) •Metastabilní (lokální minimum) •Nerovnovážný stav C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\equilibrium mechanické.jpg •Otevřená soustava – potenciální energie Rovnováha •Samovolný děj – platí nerovnosti, •které v rovnováze přejdou k rovnostem •entropie •Helm. en. •Gibbs. en. Diskuse •Charakterizujte vybrané praktické příklady C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\Oscilace kineticko potenc.jpg •Zákon zachování součtu potenciální a kinetické energie – ztráty třením C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\pružina.jpg Chemické oscilace file:///C:\DOCUME~1\SOPOUE~1\LOCALS~1\Temp\79c6669.tmp\img28637.PNG file:///C:\DOCUME~1\SOPOUE~1\LOCALS~1\Temp\79c677f.tmp\img24747.PNG file:///C:\DOCUME~1\SOPOUE~1\LOCALS~1\Temp\79c66ec.tmp\img32589.PNG C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\BZ-oscilace1.jpg C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\BZ-oscilace2.jpg C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\BZ-oscilace3.jpg D:\Sopousek\FRVŠ_projekt_2011\Fotky přístrojů\SevenMulti_Dscn0788.jpg •Soustava, složky, G, S •atraktor Diskuze C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\system open-close.jpg C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\parní turbíns.gif C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\Parní cerpadlo newcomer.gif scan1-2 scan2 •BCC a FCC struktura C:\Documents and Settings\Sopoušek\Dokumenty\Obrázky\more -system.jpg