Termodinamika. Belső energia



Hasonló dokumentumok
Termodinamika. 1. rész

Hőtan I. főtétele tesztek

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

Termodinamika (Hőtan)

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

A hőmérséklet változtatásával a szilárd testek hosszméretei megváltoznak, mégpedig melegítéskor általában növekednek. Ez azzal magyarázható, hogy a

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

Hőtan főtételei. (vázlat)

Digitális tananyag a fizika tanításához

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből november 28. Hővezetés, hőterjedés sugárzással. Ideális gázok állapotegyenlete

Légköri termodinamika

Termodinamikai bevezető

Hőtan 2. feladatok és megoldások

1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből

Komplex természettudomány 3.

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

Műszaki termodinamika I. 2. előadás 0. főtétel, 1. főtétel, termodinamikai potenciálok, folyamatok

Termokémia. Termokémia Dia 1 /55

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 20.

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből december 8. Hővezetés, hőterjedés sugárzással

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

TestLine - Fizika hőjelenségek Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai

Az energia bevezetése az iskolába. Készítette: Rimai Anasztázia

MŰSZAKI TERMODINAMIKA 1. ÖSSZEGZŐ TANULMÁNYI TELJESÍTMÉNYÉRTÉKELÉS

1 Műszaki hőtan Termodinamika. Ellenőrző kérdések-02 1

A termodinamika törvényei

Feladatlap X. osztály

Műszaki hőtan I. ellenőrző kérdések

Termodinamika. Tóth Mónika

Fizika minta feladatsor

Munka, energia, teljesítmény

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Művelettan 3 fejezete

Kérdések Fizika112. Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika

1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk:

Munka, energia, teljesítmény

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Fizika. Tanmenet. 7. osztály. 1. félév: 1 óra 2. félév: 2 óra. A OFI javaslata alapján összeállította az NT számú tankönyvhöz:: Látta: ...

Alkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

A gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

A TERMODINAMIKA I. AXIÓMÁJA. Egyszerű rendszerek egyensúlya. Első észrevétel: egyszerű rendszerekről beszélünk.

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI. Termodinamika. Név: Azonosító: Helyszám: Munkaidő: 80 perc I. 50 II. 50 ÖSSZ.: 100. Javította: Képzési kódja:

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, szilárd tárgyak és folyadékok hőtágulása, gázok állapotjelzői

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

71. A lineáris és térfogati hőtágulási tényező közötti összefüggés:

Termodinamika. Gázok hőtágulása, gáztörvények. Az anyag gázállapota. Avogadro törvény Hőmérséklet. Tóth Mónika.

Gáztörvények tesztek

Gáztörvények tesztek. 2. Azonos fajtájú ideális gáz különböző mennyiségei töltenek ki két hőszigetelt tartályt. Az egyik

Fermi Dirac statisztika elemei

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI

Munka- és energiatermelés. Bányai István

Mivel foglalkozik a hőtan?

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont)

Csillapított rezgés. a fékező erő miatt a mozgás energiája (mechanikai energia) disszipálódik. kváziperiódikus mozgás

Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport

Gázrészecskék energiája: Minél gyorsabban mozognak a részecskék, annál nagyobb a mozgási energiájuk. A gáz hőmérséklete egyenesen arányos a

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 6.

Műszaki hőtantermodinamika. Műszaki menedzsereknek. BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék

Termodinamika. Tóth Mónika

Elméleti kérdések és válaszok

4. Jellegzetes állapotváltozások; leírásuk: p-v, T-S, H-S diagramokban

FIZIKA FELMÉRŐ tanulmányaikat kezdőknek

A klasszikus mechanika alapjai

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

21. A testek hőtágulása

Termokémia. Hess, Germain Henri ( ) A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Általános Kémia, 2008 tavasz

Energia. Energiamegmaradás törvénye: Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Az energia nem keletkezik, nem is szűnik meg, csak átalakul.

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly

FIZIKA VIZSGATEMATIKA

6. Termodinamikai egyensúlyok és a folyamatok iránya

Vizsgatémakörök fizikából A vizsga minden esetben két részből áll: Írásbeli feladatsor (70%) Szóbeli felelet (30%)

A hőtan fő törvényei, fő tételei I. főtétel A tárgyak, testek belső energiáját két módon lehet változtatni: Termikus kölcsönhatással (hőátadás, vagy


(2006. október) Megoldás:

Sztehlo Gábor Evangélikus Óvoda, Általános Iskola és Gimnázium. Osztályozóvizsga témakörök 1. FÉLÉV. 9. osztály

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, hőmennyiség, fajhő, égéshő, belső energia, hőtan I. és II. főtétele, hőterjedés, hőtágulás Hőmérséklet Az anyagok

ATMH A: / A: / A: / B: / B: / B: / HŐTAN ÍRÁSBELI RÉSZVIZSGA Munkaidő: 150 perc. Dátum: Tisztelt Vizsgázó! Pontszám: SZ: J.V.: i.j.v.

8. Belső energia, entalpia és entrópia ideális és nem ideális gázoknál

MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

Feladatok gázokhoz (10. évfolyam) Készítette: Porkoláb Tamás

Az energia. Energia : munkavégző képesség (vagy hőközlő képesség)

Klasszikus zika Termodinamika I.

BME Energetika Tanszék

TANULÓI KÍSÉRLET (párban végzik-45 perc) Kalorimetria: A szilárd testek fajhőjének meghatározása

Fajhő mérése. (Mérési jegyzőkönyv) Hagymási Imre február 26. (hétfő délelőtti csoport)

Kompresszorok energetikai és üzemviteli kérdései Czékmány György, Optimus Plus Kft.

FÖL(D)PÖRGETŐK TERMÉSZETTUDOMÁNYOS HÁZI CSAPATVERSENY 2015/ FORDULÓ Téma: Tűz 5 6. évfolyam

Átírás:

Termodinamika Belső energia Egy rendszer belső energiáját az alkotó részecskék mozgási energiájának és a részecskék közötti kölcsönhatásból származó potenciális energiák teljes összegeként határozhatjuk meg. A jele E b, mértékegysége a J (joule).

Termikus kölcsönhatás Ha két különböző hőmérsékletű test érintkezik, akkor hőmérsékletkiegyenlítődés történik. A melegebb test hőt ad le, a hidegebb pedig hőt vesz fel. (Korábban egy un. hőanyag cseréjét feltételezték.)

A belső energia kiszámítása Szabadsági fok: Egy test szabadsági fokainak száma azonos azon független koordináták minimális számával, melyekkel a test helyzete egy vonatkoztatási rendszerhez képest bármely pillanatban leírható.

Szabadsági fokok (f) száma Egyatomos gázok (nemesgázok) esetén f = 3, amely a haladó mozgásból származik. Kétatomos gázoknál (pl. O 2 ) f = 5, amelyből 3 a haladó mozgásból, 2 pedig a forgómozgásból következik. Három vagy többatomos gázok esetén f = 6, amelyből 3 a haladó mozgásból, 3 pedig a forgómozgásból származik.

Ha az adott részecskének f szabadsági foka van, akkor energiája átlagosan ε = f k T. 2 A rendszer azonos részecskékből áll, ezt N-nel (a részecskék számával) megszorozva kapjuk a rendszer belső energiáját:

I. főtétel: A hőtan főtételei Egy test belső energiájának változása egyenlő a testnek hőközléssel átadott energia és a testen végzett munka összegével. II. főtétel: E b Q W A hő magától csak a melegebb helyről a hidegebbre mehet át: a természetben a spontán folyamatok iránya olyan, hogy a hőmérsékletkülönbségek kiegyenlítődnek.

A hőtan főtételei III. főtétel: Az abszolút nulla hőmérséklet tetszőlegesen megközelíthető, de nem érhető el.

Hőkapacitás Egy rendszer hőkapacitása megadja, hogy mennyi hőt (Q) kell közölni a rendszerrel, hogy hőmérséklete (T) egy kelvinnel emelkedjék. Jele: C, mértékegysége: J/K. A hőmennyiség megváltozása egyenesen arányos hőmérséklet-változással. hőkapacitás Q C T a hőmennyiség megváltozása hőmérséklet - változás A hőkapacitás olyan anyagjellemző, amelynek értékét általában kísérleti úton határozzák meg.

Fajhő A fajhő annak a hőnek a számértéke, amely 1 kg tömegű anyag hőmérsékletét 1 C = 1 K-kal emeli. Fajhőnek nevezzük az alábbi mennyiséget. hőkapacitás fajhő c C m Q m T tömeg Megkülönböztetünk állandó térfogaton vett fajhőt c V és állandó nyomáson vett fajhőt c p.

Molhő Számértékileg megadja a mólnyi mennyiségű vegyület vagy elem 1 K-al való felmelegítéséhez szükséges hőmennyiséget. Másképpen: A test mólnyi mennyiségének hőkapacitása. hőkapcítás molhő c M C n Q n T molszám

Q C T Mértékegységek c C m c M C n

Térfogati munka

Ha a gáz tágul ( V > 0) és a külső nyomás nem nulla, akkor a munka negatív, a belső energia csökken ( E b < 0). Ha viszont a gázt környezete összenyomja ( V < 0), akkor a végzett munka pozitív, a belső energia nő ( E b < 0). A végzett munka tehát: W = - p. V A hőelmélet I. főtétele így a következő alakban írható fel: E b Q p V

A gázok állapotváltozásai az I. főtétel alapján Izotermikus állapotváltozás során a gázzal közölt hőmennyiség (Q) teljes egészében a környezetnek adódik át mechanikai munkavégzés (W) formájában, illetve a gázon végzett mechanikai munka számértéke megegyezik azzal a hőmennyiséggel, amelyet a gáz az állapotváltozás során a környezetének lead. mivel T= állandó T = 0 E b = cmt = 0 ezért Q = W = - pv

Az Izobár állapotváltozás (p = áll.) során a térfogati munka értéke: W = - pv = - p(v 2 - V 1 ) Az első főtétel ezen állapotváltozásra érvényes alakja a következő: ) ( ) ( ) 1 2 1 2 V V p T T m c V p E T m c Q v b p

Izochor állapotváltozás (V = áll.) A folyamat során a gáz térfogati munkát nem végez, a gáz belső energiájának megváltozása egyenlő a gázzal közölt hőmennyiség értékével: Q E b c v m T

Adiabatikus állapotváltozás

Adiabatikus állapotváltozás ábrázolása p p 2 2 p 1 1 T 1 T 2 v v 2 v 1

Az első főtételben szereplő mennyiségek közül a közölt hőmennyiség (Q) értéke zérus, vagyis a gáz által végzett térfogati munka (W) éppen egyenlő a gáz belső energiájának megváltozásával, vagyis E b = W