1. Egy intervallumon differenciálható F(x) függvény az f(x) függvény primitív függvénye, ha az intervallum minden x helyén.

Hasonló dokumentumok
Izolált rendszer falai: sem munkavégzés, sem a rendszer állapotának munkavégzés nélküli megváltoztatása nem lehetséges.

A FUNDAMENTÁLIS EGYENLET KÉT REPREZENTÁCIÓBAN. A függvény teljes differenciálja, a differenciális fundamentális egyenlet: U V S U + dn 1

2. Hatványsorok. A végtelen soroknál tanultuk, hogy az. végtelen sort adja: 1 + x + x x n +...

A KÉMIAI POTENCIÁL A KÉMIAI POTENCIÁL A KÉMIAI POTENCIÁL A KÉMIAI POTENCIÁL I. A TÖKÉLETES GÁZ KÉMIAI POTENCIÁLJA

A BELS ENERGIÁRA VONATKOZÓ ALAPVET EGYENLET. du=w+q

Sorozatok, határérték fogalma. Függvények határértéke, folytonossága

2. gyakorlat - Hatványsorok és Taylor-sorok

A KÉMIAI POTENCIÁL A KÉMIAI POTENCIÁL A KÉMIAI POTENCIÁL A KÉMIAI POTENCIÁL A KÉMIAI POTENCIÁL I. A TÖKÉLETES GÁZ KÉMIAI POTENCIÁLJA

A matematikai statisztika elemei

VII. A határozatlan esetek kiküszöbölése

Kalkulus II., második házi feladat

2. Az együttműködő villamosenergia-rendszer teljesítmény-egyensúlya

Az átlagra vonatkozó megbízhatósági intervallum (konfidencia intervallum)

Fourier sorok FO 1. Trigonometrikus. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

Innen. 2. Az. s n = 1 + q + q q n 1 = 1 qn. és q n 0 akkor és csak akkor, ha q < 1. a a n végtelen sor konvergenciáján nem változtat az, ha

(A TÁMOP /2/A/KMR számú projekt keretében írt egyetemi jegyzetrészlet):

számot a Z felosztáshoz tartozó integrálközelít összegnek nevezzük. Jelöljük Z-vel a s i -számok leghosszabbikát.

A függvénysorozatok olyanok, mint a valós számsorozatok, csak éppen a tagjai nem valós számok,

A statisztikai vizsgálat tárgyát képező egyedek összességét statisztikai sokaságnak nevezzük.

ANALÍZIS 1. I. VIZSGA január 11. Mérnök informatikus szak α-variáns Munkaidő: 90 perc., vagyis z 2 1p = i 1p = ( cos 3π 2 2

EGY FÁZISÚ TÖBBKOMPONENS RENDSZEREK: AZ ELEGYEK KÉPZDÉSE

Axiomatikus felépítés az axiómák megalapozottságát a felépített elmélet teljesítképessége igazolja majd!

Termodinamikai bevezető

Átfolyó-rendszerű gázvízmelegítő teljesítményének és hatásfokának meghatározása Gazdaságossági számításokhoz

Kalkulus gyakorlat - Megoldásvázlatok

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

Pályázat címe: Pályázati azonosító: Kedvezményezett: Szegedi Tudományegyetem Cím: 6720 Szeged, Dugonics tér

3. SOROZATOK. ( n N) a n+1 < a n. Egy sorozatot (szigorúan) monotonnak mondunk, ha (szigorúan) monoton növekvő vagy csökkenő.

V. Deriválható függvények

A figurális számokról (IV.)

Egy lehetséges tételsor megoldásokkal

LOGO. Kvantum-tömörítés. Gyöngyösi László BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Méréstani összefoglaló

Matematika B4 I. gyakorlat

du=tds pdv Izolált rendszerre, du=0, dv=0. Ez azt jelenti, hogy ds=0? Csak egyensúlyi izolált rendszer létezik? Nem!

A Kvantum Fizikától a Lélekig

Sorozatok október 15. Határozza meg a következ sorozatok határértékeit!

Függvényhatárérték-számítás

REOIL. növeli a transzformátorok élettartamát.

8.1. A rezgések szétcsatolása harmonikus közelítésben. Normálrezgések. = =q n és legyen itt a potenciál nulla. q i j. szimmetrikus. q k.

6 A teljesítményelektronikai kapcsolások modellezése

f(n) n x g(n), n x π 2 6 n, σ(n) n x

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Azonos névleges értékű, hitelesített súlyokból alkotott csoportok együttes mérési bizonytalansága

EGY FÁZISÚ TÖBBKOMPONENS RENDSZEREK: BEVEZETÉS

Hiba! Nincs ilyen stílusú szöveg a dokumentumban.-86. ábra: A példa-feladat kódolási változatai

(2) Határozzuk meg a következő területi integrálokat a megadott halmazokon: x sin y dx dy, ahol T : 0 x 1, 2 y 3.

Elektrokémiai fémleválasztás. Felületi érdesség: definíciók, mérési módszerek és érdesség-változás a fémleválasztás során

SOROK Feladatok és megoldások 1. Numerikus sorok

1. A radioaktivitás statisztikus jellege

Hőtan I. főtétele tesztek

1 h. 3. Hogyan szól a számtani és a mértani közép közötti összefüggést kifejező tétel?

PELTON TURBINA MÉRÉSE

7. el adás Becslések és minta elemszámok fejezet Áttekintés

A biostatisztika alapfogalmai, konfidenciaintervallum. Dr. Boda Krisztina PhD SZTE ÁOK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

ezek alapján kívánunk dönteni. Ez formálisan azt jelenti, hogy ellenőrizni akarjuk,

Hipotézis-ellenırzés (Statisztikai próbák)

KÜLSŐGERJESZTÉSŰ EGYENÁRAMÚ MOTOR MECHANIKAI JELLEGGÖRBÉJÉNEK FELVÉTELE

Cserjésné Sutyák Ágnes *, Szilágyiné Biró Andrea ** ismerete mellett több kísérleti és empirikus képletet fel-

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

5. SZABAD PONTRENDSZEREK MECHANIKAI ALAPELVEI, N-TESTPROBLÉMA, GALILEI-

Termodinamika (Hőtan)

Lineáris kódok. u esetén u oszlopvektor, u T ( n, k ) május 31. Hibajavító kódok 2. 1

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

A statisztika részei. Példa:

Matematikai statisztika

Taylor-sorok alkalmazása numerikus sorok vizsgálatára

SZÁMELMÉLET. Vasile Berinde, Filippo Spagnolo

Számsorozatok. 1. Alapfeladatok december 22. sorozat határértékét, ha. 1. Feladat: Határozzuk meg az a n = 3n2 + 7n 5n létezik.

ALGEBRA. egyenlet megoldásait, ha tudjuk, hogy egész számok, továbbá p + q = 198.

2.6. Az ideális gáz fundamentális egyenlete

9. HAMILTON-FÉLE MECHANIKA

6. Termodinamikai egyensúlyok és a folyamatok iránya

PROJEKTÉRTÉKELÉSI ALAPOK

Piacmeghatározás. Hipotetikus monopolista teszt. Hipotetikus monopolista teszt alkalmazása. Hipotetikus monopolista teszt alkalmazása

Matematikai játékok. Svetoslav Bilchev, Emiliya Velikova

Reakciómechanizmusok leírása. Paraméterek. Reakciókinetikai bizonytalanságanalízis. Bizonytalanságanalízis

Munka- és energiatermelés. Bányai István

Kutatói pályára felkészítı modul

ANALÍZIS I. DEFINÍCIÓK, TÉTELEK

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

3.1. A Poisson-eloszlás

NUMERIKUS SOROK II. Ebben a részben kizárólag a konvergencia vizsgálatával foglalkozunk.

Nevezetes sorozat-határértékek

I. Függelék. A valószínűségszámítás alapjai. I.1. Alapfogalamak: A valószínűség fogalma: I.2. Valószínűségi változó.

VÉLETLENÍTETT ALGORITMUSOK. 1.ea.

Követelmények: f - részvétel az előadások 67 %-án - 3 db érvényes ZH (min. 50%) - 4 elfogadott laborjegyzőkönyv

2. egy iskola tanulói, a változók: magasságuk cm-ben, súlyuk (tömegük) kilóban; 3. egy iskola tanulói, a változó: tanulmányi átlaguk;

f (M (ξ)) M (f (ξ)) Bizonyítás: Megjegyezzük, hogy konvex függvényekre mindig létezik a ± ben

1 k < n(1 + log n) C 1n log n, d n. (1 1 r k + 1 ) = 1. = 0 és lim. lim n. f(n) < C 3

1. feladatlap megoldása. Analízis II. 1. Vizsgálja meg az alábbi sorokat konvergencia szempontjából! a) n 2 n = 1 1X 1

Sorok és hatványsorok vizsgálata Abel nyomán

Kémiai reakciók sebessége

MATOLCSI TAMÁS ANALÍZIS V.

Miért érdekes? Magsugárzások. Az atommag felépítése. Az atom felépítése

Megjegyzések (észrevételek) a szabad energia és a szabad entalpia fogalmához

18. Differenciálszámítás

Lineáris programozás

(L) Lamellás szivattyú mérése

Integrálás sokaságokon

Átírás:

MAEMAIKAI KIEGÉZÍÉ: INEGRÁLÁ III. A atározatla itegrál a rimitív függvéy. Egy itervallumo differeiálató F(x) függvéy az f(x) függvéy rimitív függvéye a az itervallum mide x elyé F (x) f(x) Az f(x) függvéy rimitív függvéyeiek összességét valamely itervallumba az f(x) függvéy atározatla itegráljáak evezzük. Jele: f ( x ) dx Ha az F(x) függvéy az f(x) függvéy rimitív függvéye akkor. Néáy atározatla itegrál: f ( x) dx F( x) C x dx x dx x egész l x x 0 si x dx os x os xdx si x x e dx e x 3. Határozott itegrál kiszámítása a atározatla itegrál segítségével (Newto- Leibiz tétel): Ha az F(x) függvéy az [a b] itervallumo az f(x) függvéy rimitív b függvéye akkor az a ki: f x) dx ( atározott itegrált a következké fejezetjük b a b [ F( x) ] F( b) F( ) f ( x) dx a a XII/

A II. FÉEL KÖVEKEZMÉNYEI AZ EGYENÚLY KRIÉRIUMA ekitsük egy elszigetelt redszert: dw0 d0 du0 Ebbe a redszerbe is végbemeet változás l. fázisátalakulás kémiai reakió stb. Eek feltétele (isze a redszer adiabatikusa is izolált): Legye egy AB d0. C egyesúlyra vezet reakió. A és B összekeverése utá C folyamatosa termeldik ameddig az etróia övekszik. Elbb-utóbb elérük egy olya állaotot elegyet aol az etróia már em övekszik maximumot vesz fel. Ekkor beáll az egyesúly. ermészetese ez C-bl kiidulva is eléret. ÁBRA: Debig Általába az álladó eergiájú és térfogatú redszerekbe az egyesúly eléréséek feltétele az etróia maximumáak elérése! Az etróiát így is leet defiiáli! (Ld. Calle ) ebességrl em beszélük! XII/

REVERZIBILI FOLYAMAOK Az ABA folyamat reverzibilis a úgy viet végez ogy a folyamat teljes lejátszódása majd fordított iráyba törté végez vitele utá em marad változás semmilye más testbe seol másol a világegyetembe. Mit jelet ez a termodiamika yelvé? Reverzibilis folyamatba a redszer és köryezetéek teljes etróiája álladó marad. ermális egyesúly Egy X test sak t veesse fel vagy adasso le (ilye egy tartály is!). Ekkor: ddu. Ekkor d egyel egy állaotfüggvéy megváltozásával vagyis midig ugyaayi akármilye úto is ajtuk végre két adott állaot közötti folyamatot. Ezért: d/d akár reverzibilis a változás akár em. Legye egy testük mérséklet és törtéje d agyságú leadás egy másik testek mely mérséklet. Vegyük észre ogy d sak a agysága így ozitív meyiség. A folyamat sorá az etróia teljes megváltozása: d d d d XII/3 d d( ) udjuk ogy d ozitív ezért ( - )-ek is ozitívak kell leie azaz >. A leadás a magasabb mérséklet test fell törtéik az alasoyabb felé. Ez a folyamat addig tart amíg megaladja -et. Ekkor beáll a termális egyesúly.

(Az összes korábbi feltételezésükkel összagba vagyuk eddig azaz em borult még fel az axiómák által megalaozott éítméyük!) A változás (sere) akkor reverzibilis a sak ifiitezimálisa aladja meg -et így a folyamat etróiaváltozása dd/ agyságú s zérusoz tart. Ellekez esetbe a sere irreverzibilis etróia keletkezésével jár. Emlékeztet: (D. I. ftétel) H: a redszer és köryezete között a molekuláris ütközések által közvetített eergiasere. Ha ez a megváltozás végteleül lassú és egyesúlyi állaotok sorozatá keresztül törtéik reverzibilis serérl beszélük. zité beláttuk: Reverzibilis folyamatba a redszer által felvett agyobb mit az irreverzibilis esetbe illetve a redszer által leadott kisebb mit az irreverzibilis esetbe. Meaikai egyesúly Ha egy D-i redszer yomása és egy -d yomással szembe kitágul akkor a test által végzett muka (-d)dv. A test eredeti állaotba törté visszaállításáoz d küls yomás szükséges. A két muka sak akkor lesz egyel azaz akkor elégíti ki a reverzibilitás feltételét a d0. Emlékeztet: (D. I. ftétel) Muka: eergiasere a redszer és köryezete között mely em az idividuális molekulák közötti ütközésbl származik aem a redszer és köryezete atára tulajdoságáak (méretéek elektromos tulajdoságaiak) megváltozásából. Ha ez a megváltozás végteleül lassú és egyesúlyi állaotok sorozatá keresztül törtéik reverzibilis mukáról beszélük. Láttuk de em láttuk be: A redszer által végzett reverzibilis muka maximális a redszere végzett reverzibilis muka miimális! XII/4

MAXIMÁLI MUNKA (REVERZIBILI FOLYAMAOK) Vizsgáljuk meg X D-i redszerük melyek állaota A-ról B-re változik. A D. I. ftétele szerit: U B -U A w Ha a redszer d t vesz fel egy r mérséklet tartálytól akkor az etróia megváltozása (ezt már láttuk korábba): d d s aol d a keletkezett etróia mely ozitív vagy ulla. Az I. ftételbl: ezért vagy d r dσ ddu s -dw du dw s s r dσ - dw rd s du s dσ r Ebbl edig következik - dw d du. r s s Az egyeletbe dw a redszere végzett muka a redszer által végzett muka teát dw. Ha r álladó a folyamat sorá (azaz a tartály agy) akkor az egyelet itegrálásával - w r ( B A) ( U B U A) XII/5

Az egyelet jobb oldala egy adott érték függetle az AB úttól (állaotfüggvéyek). Így a redszer által végzett muka w irreverzibilis esetekbe midig kisebb az egyelet jobb oldaláál reverzibilis esetekbe (d0) ée egyel a jobb oldallal. Így a redszer által végzett muka maximális a két állaot közötti reverzibilis változások sorá! Az irreverzibilis utako a redszer által álladó mérséklete végzett kisebb muka következméye a kisebb felvétel (ld. I. ftételt). Ha a feti egyeletet míusz eggyel megszorozzuk világos lesz ogy a redszere végzett muka miimális a két állaot közötti reverzibilis változások sorá! Az irreverzibilis utako álladó mérséklete a redszere végzett agyobb muka következméye a agyobb leadás (ld. I. ftételt) eergia dissziálódik formájába. XII/6

AZ ENRÓPIA FÜGGVÉNY extezív meyiség itezív meyiség: moláris etróia Emlékszük még? I 3 f(i I ) Emlékszük még? D-i redszerek jellemzése állaotjelzkkel állaotfüggvéyek l. bels eergia U etalia H bevezetése kell még valami a. tíusú új kérdésekez: etróia bevezetése állaotfüggvéy (oteiálfüggvéy) egyszer D-i redszerekre: (V ) vagy ( ) vagy ( V ) vagy esetleg (U V ) vagy (H ) Ez utóbbiakról majd kisit késbb! melyik függvéykasolatot választjuk? amelyik valamilye szemotból kéyelmes az etróia teljes differeiálja (egyelre ökéyese) a második függvéyre: d d d d Ez a forma kedvezek éz ki de lesz még más aszálató alak is! XII/7

XII/8 a teljes differeiál egyszersödik bizoyos változók álladó értéke tartásával. Ha éldául az ayagmeyiség és a mérséklet is álladó (d0 d0) akkor: d d állaotfüggvéy (oteiálfüggvéy) boyolultabb D-i redszerekre: ( 3 A ) d d da A d d d d d A A A A A A..................... 3 3... Milye változásokat (folyamatokat) vizsgáluk majd: - meaikai folyamatok (térfogat felület változtatása) - termális folyamatok - ayagmeyiség változtatása (l. fázisátmeet: olvadás árolgás ) - elektromos töltés meyiségéek változtatása - kémiai reakió ( függ -tl is) Emlékezzük meg a bels eergia és az etalia függvéyrl is!

FOLYAMAOK ENRÓPIAVÁLOZÁAI Az etróia mérsékletfüggése A D. II. ftételébl d(d/) rev Reverzibilis folyamatokra a defiiáló egyelet itegrálásával (egy változót modjuk -t rögzítük!) ( ) ( ) drev Az álladó yomású kaaitás defiíiójából tudjuk (a is egyéb muka) Így álladó yomáso Hasolókée álladó térfogato d C d. C d ( ) ( ). Cvd ( ) ( ). Visszatérve az álladó yomáso alkalmazott egyeletez az egyelet tovább egyszersödik a a vizsgált tartomáyba C em függ a mérséklettl (vigyázat ez em az általáos eset!): ( d ) ( ) C ( ) C l ermészetese a C -t és a C v -t tartalmazó egyeletek arra utalak ogy az (V ) vagy ( ) felírás aszos leet. XII/9

Az etróia teljes megváltozását és vagy a V és függvéyébe a teljes differeiál itegrálásával kaatjuk meg. Erre késbb még visszatérük a és a V ariális differeiáláyadosok kiértékelése utá. Fázisátalakulások etróia változása a fázisátalakulási mérséklete A folyamatok: fagyás árolgás szublimáió A termokémiai vizsgálataikál láttuk (és ez következik az etalia defiíiójából is) ogy a fázisátalakulási mérséklete álladó yomáso moláris ayagmeyiség fázisátalakulását kísér trs H a fázisátalakulási (moláris) etalia. Eze a mérséklete a fázisátalakulás reverzibilis folyamat így a folyamatot kísér moláris etróia változás: trs trs H / trs. Vegyük észre ogy exoterm folyamatokra (fagyás kodezálódás) a fázisátalakulást kísér etróiaváltozás egatív edoterm folyamatokra (olvadás árolgás) ozitív. aulságos taasztalati szabály a routo-szabály mely szerit számos folyadékra a stadard árolgási etróia változások közel azoosak. Az etróia mérsékletfüggése fázisátalakulással álladó yomáso térfogato Hasolóa az etaliaváltozásokoz az (s)(l) változásra voatkozó stadard etróia számítása (természetese álladó yomáso!): m ( l ) m tr C m( s) ( s ) d fus Az etróia számítása álladó térfogato: tr C m ( l) d m ( l ) m tr Cv m( s) ( s ) d fus tr C v m ( l) d XII/0

Ha ismerék az etróia értékét a 0 mérséklete akkor az etróiát bármely mérséklete meg tudák adi a kaaitások ismeretébe. A kaaitások méretk kalorimetriása az itegrálás grafikusa vagy oliom illesztéssel elvégezet: ÁBRA: Atkis 4.0 A legalasoyabb mérsékleteke (aol e mérés már roblematikus) az ú. Debye-extraoláiót alkalmazzák mely szerit C ~ 3. Mi is az etróia értéke 0 mérséklete? Errl szól majd a D. III. ftétele! A kérdést egyelre yitva agyjuk Kémiai reakiókat kísér etróiaváltozások tadard etróiákkal: 0 ( B r ν B m ) B XII/

A D. II. FÉELE: NÉHÁNY PRAKIKU KÉRDÉ A ergéek atásfoka ÁBRA: Atkis. kiadás 4.6 A Carot körfolyamatál már defiiáltuk a atásfokot: w η aol >. Az egyelet jeletsége ogy rámutat egy motor em tudja a t 00 % atékoysággal mukává alakítai. Az egyelet levezetet az etróia övekedés megkövetelésével is! > 0 A feltétel teljesül a. XII/

Ezért w max mi Ebbl edig ugyaazt az eredméyt kajuk mit a Carot-iklusál. Ha 0 akkor. Eek elleére a gyakorlatba a atásfok öveléséez a mködési mérsékletet ( ) emelik. Érdekes megjegyzés: a 0 K mérséklet tartály léteze akkor em léteze a világo az eergiaiáy kifejezés! (elzetes a D. III. ftételéez) Egy tiikus erm 550 C-ra túlevített vízgzt és kb. 00 C mérséklet gyjtt tartalmaz. A atásfok így kb. 55% a teljes átadott 45%-a a gyjtbe (majd a köryezetbe) kerül. Ez biztosítja ogy a folyamat ökét végbe meje és etróia termeldjö. XII/3

A tés termodiamikája Htés: átvitele idegebb köryezetbl melegebbe. A folyamat befektetett mukát igéyel. ÁBRA: Atkis. kiadás 4.8 A folyamat sorá t vouk el a idegebb tartályból s azt a melegebb tartály veszi fel. Ekkor a idegebb tartály etróiája sökke a melegebbé de kevesebbel: < 0 XII/4

Ez teát em sotá folyamat. Aoz ogy etróiát termeljük mukát kell végezi ami vé alakítva a melegebb tartályba jut s így elég etróiát állít el aoz ogy a teljes etróiaváltozás most már ozitív legye. Példa a tgéekbe a komresszor mukája mely összeyomja a már kitágult gázt. A gáz kitáguláskor lel t vo el a tszekréy belsejétl majd a komresszor a gázt összeyomja s a felszabadult a köryezetbe távozik a küls trásrl. A folyamat atékoyságát a teljesítméytéyez () jellemzi: w Ha kevesebb a befektetett muka akkor a mködés atékoyabb. Eek agyobb érték felel meg. Reverzibilis atáresetbe megmutatató: rev Ha és között kisi a külöbség akkor kisi mukával eléret a traszfer. A mérsékletkülöbség övekedésével a teljesítméytéyez sökke. A szivattyú Fordított tgé: eltávolítása a idegebb tartályból és átvitele a melegebb tartályba. Célja a ftés a meleg oldalo. Melegebb tartály: lakás. Hidegebb tartály: köryezet talaja. Hatástéyezje: s ebbl a reverzibilis esetre: w rev. XII/5