2. Věta termodynamická
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,
Samovolné děje: AStot>0 Rovnovážné děje: AStot=0
Termodynamická definice: Statistická definice
dS=
dQ T
příklad
AH
S=k\x\W
AS =
fl->f2
T
AS=\
k..Bolzmanova konstanta W.. .počet mikrostavů
Pro výpočet A^Snutno najít vratnou cestu. 1/T je tzv normalizační faktor (konverze do exaktního dif)
dqey T
Vybrané vztahy
, f      M^etr fttto*i    &**wqd**fH proucí rfs>0 dti
Změny entropie izolované soustavy
Přenos tepla (nevratné)
Realizace: teplý a studený předmět v termosce spojený drátem
Hot source
1
dq
dS~-ldgl/Th
T
		1-1
	HBHDíSSr!.:"." . •                 :..:......	
		
	Cold sink	
VL.h.Ě		
dS-+ldqVT
Protože:
±Hor 1Colc
Přestože se přenáší stejné množství tepla dq totální entropie roste.
Adiabatická expanze plynu do vacua
(nevratné)
dS =
dQ    - pdV CvdT
T
L
7
dS =
s, Jv,
L
T
vf-
T
nRT V
dV
Ve V:
Další termodynamika viz: http://slideplayer.cz/slide/3035172
Fázová transformace (vratné)
AS, 0 = AS, r+sASsu =
trs
Troutnovo pravidlo (výjimky H20, CH4):
Table 3.2* The standard entropies of vaporization of liquids
Benzene
Carbon tetrachloride
Cyclohexane
Hydrogen sulfide
Methane
Water
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     ™     20 30
AS, =AS-   +AS =0
t o   t      iso   1    s  u r
Tuhnutí přechlazené vody (nevratné)
inevr.tuhn
S =
i,
0.1 + —=--h
T
tuhn
í
cís)
Výpočet nevratného tuhnutí
Anev,tuJmS = /      -^dT + + dT
i/T / Jt.nhn J-Tt.„hn J
An^.tuh„-ŕí - / tUh" Cf dT + AtuhnJ/ + /     ťľ« dT
incvr.tuhn
H = AiuhnH + I     ACP dT
stuhli
Anevx. tuhli ^ — AnevT_-tuhii-^ -^"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       r h v_ P
T
T
Ohřev z OK s fázovými transformacimi
n,
SJ.T) = Sm(0) +
o
rr
bCp>m(hT)
dT
r
dT
v
Cemu je rovna entropie při OK?
^=S(T,) + C(,ln|
Důsledky 3. VT
Absolutní hodnotu entropie prvku (N2) lze vypočítat následovně:
li
^pextrapolation lotion, from 10 K to 35.61 K isltrarisition at 35.61 K tl§§ibii> from 35,61 K to 63.14 K ||n;at'63.14 K
|||tion> from 63.14 K to 77.32 K ^Szation at 77.32 K l||iioii> from 77.32 K to 298.15 K BSctiOii for gas imperfection
Total
WO K L92
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 chemické přeměně lze vypočítat také:
jli|2 vS-- I vS
lp' ■:" ;: Products Reactants
m
Diskuze: růst entropie
Figuře 2
Diskuze: Podezřelá perpeta
https://www.youtube.com/watch?v=o9v9Dn4ildo
http://old.iupac.org/didac/Didac%20E ng/DidacO 1 /Content/T 12%20-%20T13%20-%20T14.htm
pMvod par z turtofn;
*-t*r «*Uo(<4 vyrovnaní hlttft v kertll a íwrttlní
http://hawelson.blog.cz/1011/perpetis-stroj-vyuzivajici-tepelnou-energii-z-prostoru
Perpetum
í&ltJti&n ůí silt
i#iľilp*rm»jbl*
membrána
atmosphere of
pure water
water wheel