Definície:
Štáty agregácie:
Systémy:
Otvorený systém:
Uzavretý systém:
Izolovaný systém:
Stavy rovnováhy:
Stavové premenné:
Ak chcete popísať systém, potrebujete veľkosti. Pretože nezáleží na tom, akým spôsobom boli hodnoty jednotlivých premenných vytvorené a závisia iba od konkrétnej uvažovanej podmienky, tieto premenné sa nazývajú stavové premenné. V termodynamike je systém opísaný napríklad stavovými premennými: tlak p, objem V, množstvo látky n a teplota T.
Stavové premenné sú rozdelené do dvoch skupín:
intenzívne: Sú nezávislé od množstva látky. To znamená, že ak odstránite napríklad 5 mol látky zo systému, zostane im stále rovnaká hodnota. Teplota a tlak sú intenzívne premenné. Napríklad, ak odstránite 5 mol 25 ° C teplého plynu, zvyšok je stále 25 ° C.
rozsiahly: Tieto množstvá závisia od množstva látky, to znamená, že ak napríklad znížite množstvo o polovicu, potom sa ich hodnoty zodpovedajúcim spôsobom zmenia. Rozsiahle množstvá sú objem, množstvo látky a hmotnosť.
Ak niekto vydelí veľké množstvo množstvom látky, získa intenzívne množstvo. Objem, napríklad vydelený množstvom látky, je V/n a nazýva sa molárny objem.
Aby bolo možné popísať systém, je potrebné najmenej intenzívna a rozsiahla veľkosť.
Stavová rovnica:
Ak zmeníte stavovú premennú v systéme, zmení sa aj jedna alebo viac ďalších. Vyjadruje to takzvaná stavová rovnica, ktorá popisuje vzťahy medzi jednotlivými stavovými premennými tlak p, objem V, teplota T a množstvo látky n. Príkladom toho sú zákony o zemnom plyne Gay-Lussac a Boyle-Mariotte. Závislosti medzi stavovými premennými sú často zobrazené v takzvaných stavových diagramoch.
Vnútorná energia U je tiež stavovou rovnicou (pozri 1. zákon). Keď sa uzavretý systém (s konštantným tlakom a konštantnou teplotou) zmení zo stavu A do stavu B, zmena vnútornej energie D U je vždy rovnaká, bez ohľadu na to, aké komplikované je dosiahnuť stav B.
termodynamické procesy:
Termodynamické procesy sú procesy, ktoré sa vyskytujú v systéme, keď sa zmenila alebo zmenila jedna alebo viac stavových premenných. Zvyčajne prinútite jednu z veľkostí zostať rovnaká. Pretože existujú tri premenné, ktoré sa navzájom ovplyvňujú (tlak p, objem V a teplota T), je možné priamo vidieť, ako zmenená premenná ovplyvňuje iba jednu z ostatných, a ak je to potrebné, zistiť matematické vzťahy.
Podľa toho, ktorá z troch premenných je konštantná, sa procesy delia na:
- izotermický: Teplota systému je udržiavaná na rovnakej hodnote
- izobarický: Tlak zostáva rovnaký
- izochorický: Hlasitosť zostáva rovnaká