Второй и третий закон термодинамики

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 9Следующая ⇒

ІІ з-н: В изолир системе при всех реальных процессах энтропия возрастает или невозможен процесс, в результате которого теплота полностью превращается в работу.

Следуют 3 полож:

1. В реальных процессах энтропия не уменьшается

2. Невозможна передача тепла от холодного тела горячему

3. Невозможно создать рабочий двигатель, единый результат работы кот был бы получение работы за счет теплоты, отнятой у др тела. Т.е невозможно создать вечный тепловой двигатель.

ІІІ з-н: энтропия любой системы стремится к 0, при t°, стремящейся к 0 и некоторых фиксированных условиях (P или V).

2-й закон не является таким всеобъемлющим как 1-й, применяется только в изолированной системе конечных р-ров.

Диффузия. Коэффициент диффузии.

При наличии неоднородностей за счет хаотичности движ молекул они стремятся ликвидироваться, т.е. имеются явления переноса теплоты в-в. Напр, имеет место неоднородная концентрация в-ва, в результате беспорядочного движения молекулы этого в-ва будут двигаться из этой области, где их концентрация больше в область, где их концентрация меньше, т.е. происходит процесс переноса массы в-ва – диффузия. Она описывается законом Фика: , где - коэффициент диффузии ( ); - перепад концентрации на расстоянии ; - время, за которое проиходит перенос. “-“ указ на то, что перенос произошел в сторону уменьш конц-ции.

Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности.

Предположим имеет место неоднородность Т, вследствие хаотичного движ молекул будет происходить перераспред тепла из области, где Т выше, в область, где она ниже. Эта передача происходит за счет переноса Е_кин молекул от одной к др. Этот перенос теплоты описывает ур-е Фурье: .

- коэф теплопров-ти ); - перепад t° на участках

Вязкость. Коэффициент вязкости.

Предположим имеется 2 слоя в-ва, кот движутся с разными , т.е. имеет место неоднородность . Молекулы обоих слоев, двигаясь хаотично, переходят из слоя в слой. Молекулы слоя с большей , переходя в меньший, его ускоряют, а молекулы с меньшей замедляют слой с большей. Т. о. неоднородность стремиться ликвидироваться из слоя с большей в меньший, происходит передача импульса.

Вязкость (внутренне трение) процесс переноса импульса, описывается уравнением Ньютона:

– коэффициент вязкости, который зависит от жидкости/газа;

- перепад на расстоянии .

Коэффициент вязкости определяется длиной свободного пробега, скоростью и плотностью:

Понятие фазы и структуры. Газообразное состояние в-ва.

Фаза – однородная часть стр-ры, отделенная от др частей замкнутыми пов-тями. Основная особенность – наличие пов-ти раздела.

Фазой наз гомогенные части, имеющие один состав, строение и св-ва, одно агрегатное состояние. Систему считают неоднородной, если она содержит разл по природе части, р-р кот превышает р-р атомов и молекул. Под структурой понимают формы, р-ры и хар-р взаимного располож фаз. Различают макростр-ру, т. е. видимую вооруж глазом и микроструктуру, видимую под микроскопом.

Фаза может сост из одного в-ва или из нескольких. Число в-в, входящих в состав фазы – число компонентов.

Газообразное состояние в-ва.

Газ – беспорядочно движущиеся в пространстве и слабо взаимод между собой молекулы.

Газообразное состояние характер-ся малыми силами межмолекулярного взаимод и достаточно большими расстояниями между молекулами, поэтому газ занимает весь предоставленный ему объем, также достаточно легко сжимается.

При пониж t°, ниже некоторого критич значения и при повыш давления газ начинает конденсироваться. Силы взаимод между молекулами возрастают и газ переходит в жидкое состояние. Данный процесс сопровождается значительным выделением энергии, а процесс испарения – значительным поглощением.

Жидкое состояние веществ

В жидком состоянии расстояние между молекулами меньше, чем в газах, и между ними возникают Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия. Эти взаимод удерживают молекулы друг около друга и приходят к некоторому упорядочению и объединению. Жидкость легко меняет форму, но не объем. Небольшие группы частиц, объед опред силами – кластеры; если частицы одинаковы – ассоциаты. Вокруг каждой молекулы соседи расположены не хаотично, а упорядоченно (сущ-ет ближний порядок ). Это позволяет рассматривать жидкость как квазикристалл.

Сущ-ет жидкокристаллич состояние, когда в жидкости присутствует дальнее расположение молекул (р-ры полярных органич соединений).

V = , где М – молярная масса; - плотность.

При пониж t° жидкости могут застывать без упорядочения структуры. При этом в-во находится в тв состоянии, но его структура как у жидкости. Это состояние – аморфное.

Жидкости обладают поверхностью раздела, а следовательно поверхностной энергией.

Над пов-тью жидкости устанавливается постоянная конденсация пара. Его наз насыщенным, а его Р – давлением насыщенного пара. Оно зависит от t° и не зав от кол-ва жидкости или газа.

Если Р насыщ пара будет = внешнему давлению и по мере испарения пар удаляется, то испарение будет происходить не только с пов-ти, но и по всему V жидкости с образ пузырьков, т. е. жидкость закипает. t°, при которой это происходит – точка кипения.

Если t° понижать, то давление насыщ пара также будет пониж и при некоторой t° его Р станет равным Р над поверхностью тв тела и жидкость замерзает, а t° - точка замерзания.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 Следующая ⇒