1. Věta termodynamická
http://www.energyweb.cz/web/index.php?display page=2&subitem=l&ee chapter=2.2.1
http://www.novakoviny.eu/archiv/historie/380-heron-aeolipile-parni-stroj
http ://w w w. e gr. msu. edu/~lira/supp/s team/
Termodynamické postuláty
První postulát (equilibrium theorem):
Izolovaná soustava vždy dosáhne rovnovážného stavu a nikdy jej spontánně neopustí.
Druhý postulate (temperature):
Každý rovnovážný stav soustavy je zcela určen souborem vnějších proměnných (objem, tlak, magnetické pole, atd.) a jednou vnitřní proměnnou - teplotou.
Je-li soustava mimo rovnováhu, je třeba k jejímu popisu nejméně jeden další vnitřní parametr (viz rozsah běžící chem. Reakce)
Rovnovážný děj je takový, že probíhá tak, že je soustava stále v td. Rovnováze.
Vnitřní energie
První zákon termodynamiky je zákonem o zachování energie, ve kterém platí ekvivalence práce a tepla:
dU = dQ + dW (1. Věta termodynamická)
Dodané teplo a práce mění vnitřní energie soustavy U, která je funkcí pouze aktuálního stavu soustavy a nikoliv způsobu jakým k novému stavu dojde. Uje stavová funkce. Její absolutní hodnota je však nezjistitelná, protože zahrnuje mnoho příspěvků.
f    *  f \ fa       * *sk
vnitrní tiirigie
Diskuse - kopací míč
vSethuv     i energie, kíeiějsme neuvedli
ta si ii   iej t e v i<lět
poteiifiáliu enersie molekul iiure
ťílkoVii
kinetická pii pí elí** malíku] miče
1» ů renr t:t]m energie ímč e
r
kiiietirká eitetfi* inif e
http://fikus.omskaxz/~bojk^
Výměna energie (tepla a práce)
Soustava
-dq ^ U
ň
+dq
-dw1
+dw.
Nejčastěji: Objemová práce
dw=-pdV
okolí soustavy
Druhy práce
dU=dQ + dWy+dW
Table 2.1 VarietieWwork*
dw=-Fdz
F...zobecněná síla
dz..zobecněné přemístění
Type of work	\ dw	// /Comments
Expansion	-p^v  / /	/   pM is the external pressure /     d V" is the change in volume
Surface expansion	ydcr * / /	7 is the surface tension dais the change in area
Extension	fdl /	/is the tension dl is the change in length
Electrical		tj> is the electric potential dQ is the change in charge
Chovaní ideálního plynu
Konání práce
Při expanzi do vacua: dw=0
V laboratoři:
dw = -pcxd V
Přemáhání vnějšího tlaku:
W = —
V,
V.
Fig. 2.7 The work done by a gas when it expands against a constant external pressure, poxi is equal to the shaded area in this example of an indicator diagram*
Vlastnosti vnitřní energie
Temperature
Slope of U versus T at
Tepelná kapacita za konst. V:
dT
m>\vl J v
Pro id. plyn:
Volume, V
Obecně:
CVm=a+b*t+c*T ln(T)
Exp, měření vnitřní energie
Měření spalných tepel za konst. V
(kalorimetrická bomba)
q = CAT
Motorized stirrer
Electrical leads for igniting sample
Thermometer
Insulated container
02 inlet Bomb
(reaction chamber)
Fine wire in contact with sample
Cup holding sample
Kalibrace (el. práce nebo spálení standardu)
q = ItA<j>
Počátky kvantitativního měření a stanovení tepelného obsahu
(Úvod pro definici entalpie)
A.f.
Je množství tepla potřebné o snížení teploty předmětů o jednu jednotku teploty konstantní?
Ledový kalorimetr - měření tepelného obsahu
(Lavoisier-Laplace)
Q... množství obsaženého tepla v předmětu je přímo úměrné hmotnosti rozpuštěného ledu
in
75 90
						
	/	\ 1    1    1 ' Llqud vungr and vepor				
		rve				
	f ~ — LiqLHJwali		w			
	J					
i-	-i™					
(tepelný obsah, AH)
p=-p
Energy as work
dU=dq+pdV=dq-pextdV
Koná-li se pouze objemová práce, kolik je tepla třeba na ohřátí soustavy za konst. p?
dq=dU+p dV .. .tepelný obsah soustavy
Q=AU+pAV= AH
Definice:
H=u+pv
Energy as heat
„H je U zvětšená o práci soustavy potřebné k zaujetí prostoru."
Obvyklé chování soustav (látek) při zahřívání za labor. podmínek konst. p.
Vlastnosti entalpie
Tepelna kapacita za konst. p:
dr )
W=CpdT    qp = CpAT
C^/O.KT1 mor1) =a+bT+c/T
1%
dH==
dT
C(s, graphite) C02(g) H20(1) N2(g)
16,86 44.22 75.29 28.58
TO
SI ■M
c
LU
	y/
pV	Internal
	energy, U
u	
&/(l'0r3 K)
4.77 8.79 0
3.77
Temperature, T
-8.54 -8.62 0
-0.50
* / r ^ u e<Muót* honíce
" nx  ŕ ( d H * do t d b V (it)
http: //www.phywe .com/461 /pid/2
TA: cDSC, fDSC,DTA,.
Termochemie
ilotliermic process: AH < 0      endotherrnic process: AH > 0
Definice: Standardní stav látky za dané teploty je její čistá forma za 101325Pa.
Standardní entalpie odpaření:
a
CD
si
H20(g)     A„_ír*(373 K) b +40.66 kj mol
Standardní entalpie tání (fusion): H20(s) -*.H20(1)     A^H*(273 K) =+6.01 kj mol |
Standardní entalpie sublimace:
A platí též:
B) = -AH*(B -» A)
Born- Habernův cyklus
AHL   Tání KC1 spojené s disociací
7fc
||J. 'Sublimation of K(s)
Dissociation of ^ CK(g) ft-Ionization of K(g)
Electron attachment to Cl(g) W- Formation of solid from gas
A£T/(kJ mol"1)
+89    [dissociation enthalpy of K(s)] +122   [|x dissociation enthalpy of C l2(g) ] +418  [ionization enthalpy of K(g) ] -349   [electron gain enthalpy of Cl(g) ] -AH^kJmol-1)
K+{g) + 8-{g) + CF(fl)
+418
K(g) +CJ(g)
-349 K+(g) + Cl-(g),
+122 K{g) + jCUg)
+89
-AM
K(s} + Jcyg) +437
KCI(s)
Fig. 2.19 The Born-Haber cycle for KC1 at
298 K. Enthalpies changes are in kilojoules 'Decomposition of compound   +437  [negative of enthalpy of formation of KG per mole.
li™ ■' ■''
plBjetause the sum of these enthalpy changes is equal to zero, we can infer from
89 +122 + 418 - 349 - AHL/(kJ mol-1) + 437 = 0
Další vlastnosti
Standardní reakční entalpie:     ArH^- ^ vHZ    X vH
m
Products Reactants
CH4(g) + 2 02(g) -> C02(g) + 2 H20(1)      ArH*= -890 kj mol
-i
Hessův zákon: p?;; ArH*/(kjmoH)
g$^gj + Hz(g)->CJH,(g) -124 |ÍGP8(8) + 5 °2(g) 3 C02(g) + 4 H20(1) -2220 pp(l)^H2(g)+ÍQ2(g)_+286
plWg)+f 02(g)    3 C02(g) + 3 H20(1) -2058
Standardní tvorná entalpie (z prvků): l|rH*= ]T vAfrr- £ vAfH*        Hf°=0 pro prvky.
Products Reactants
SER: 25stC, 101325Pa
Kirchhofflv zákon
r t,
CpdT
&::vj.v.-:::.:.:
fflrH*(T2) = Ar//«('r,) +
Sí«*'«-Á:V.:
Arc;dT
- s
- z
o.
Q
C LU
ÍM8-^:VProducts
Reactants
Temperature, t
Diskuse