Noţiuni fundamentale: sistem, stare, proces, echilibru.

în cea de a doua lecție de termodinamică

home introduce o serie de noțiuni

și mărimi de termodinamică 1 noțiune

de sistem stare și Ela grup termodinamic

sistemul termodinamic este un ansamblu

macroscopic de corpuri sau câmpuri

ce schimbă energie între ele Deci

interiorul sistemului sau cu exterior

starea termodinamică este un ansamblu

de parametrii Numiți parametrii

de stare și descriu complet un

sistem dermo dinamic La un moment

dat exemple de astfel de parametrii

sunt presiunea volumul temperatura

numărul de atomi sau molecule Deci

dacă specificăm valoarea Chester

parametri la un moment dat pentru

un sistem termodinamic atunci am

de scris starea termodinamică a

sistemului acel moment A5 parametrii

de stare sunt clasificați în funcție

de proprietățile lor în mai multe

grupe prima grupă conține noțiunile

de parametrii extensiv și intensiv

parametrii de stare sunt extensie

dacă cresc cu cantitatea de substanță

în un exemplu Evident fiind volumul

dar crește în cantitatea de substanță

din sistemul nostru Bineînțeles

că volumul va crește parametrii

se numesc intensiv dacă nu cresc

cu Cantitatea de substanță acest

tip de parametrii intensivi descriu

proprietățile locale ale sistemului

exemple fiind presiunea temperatura

densitatea și mod Evident în în

general putem avea presiunea între

anumit punct din sistem x y z și

presiunea poate lua o valoare local

bineînțeles ia poate fi și uniform

distribuită în sistem și atunci

valoarea presiunii este unică pentru

tot sistemul Dar în general ia

poate lua o valoare pentru un anumit

punct din sistem la fel și temperatura

sau densitatea pe când un parametru

extensiv precum volumul în nu poate

lua o valoare locală prin definiție

Nu are sens să vorbim de volumul

sistemului în punctul x y z Deci

prin definiție parametrii extensiv

sunt globali parametrii intensivi

sunt locali O altă clasificare

este următoarea parametrii de poziție

care descriu proprietățile spațiale

ale sistemului din nou volumul

fiind un exemplu evident și parametrii

de forță care descriu interacțiune

din sistem presiunea fiind un exemplu

ia de tracțiune din sistem dar

și temperatura Spre exemplu este

un parametru de forță echilibru

termodinamic al unui sistem are

loc atunci când toți parametrii

intensivi de stare rămân Constantin

Deci românii invariabil în timp

există două proprietăți importante

ale echilibrului termodinamic ale

stării de echilibru în prima fiindcă

am la echilibru toate sistemele

sunt omogene adică parametrii intensivi

care după cum am văzut sunt locali

de vin globali în sensul că de

vin uniforme valoarea lor este

uniformă în tot sistemul Deci din

nou stările de echilibru sunt și

stări omogene în care toți parametrii

intensivi sunt uniforme în sistem

de asemeni orice sistem termodinamic

dacă este lăsat să evolueze liber

adică nu intervenim din extinderea

exterior va evolua către o stare

de echilibru să vorbim acuma despre

noțiunea de proces termodinamic

procesul termodinamic este o transformare

de stare termodinamică În urma

interacțiunii cu mediul exterior

Deci starea termodinamică după

cum am văzut descrie sistemul la

un moment dat te și dacă intervenind

în exterior cu o interacție atunci

această stare termodinamică se

va modifica de naștere unui proces

Care este evoluția în timp a stărilor

termodinamice ale sistemului atât

starea finală cât și starea inițială

a unui proces în stări de echilibru

Ce corespund condițiilor externe

de dinainte și de după interacțiunea

cu mediul exterior stările intermediare

sunt totuși în general stări de

Nicky League dacă totuși procesul

e suficient de lemn încât aceste

stări intermediare să fi aproximate

cu stări de echilibru termodinamic

atunci procesul se numește Vasi

Static Deci din nou procesele în

cazul cel mai general au ca stări

de echilibru numai stalina inițiale

și finale cel intermediare fiind

de echilibru totuși în cazul particular

a proceselor foarte lente atunci

în fiecare etapă a procesului se

va obține un echilibru și în acest

caz procesul se numește cvasistatic

dacă procesul invers ce pleacă

din starea finală spre starea inițială

trece prin aceleași stări termodinamicii

intermediare procesul se numește

reversibil Deci schematic dacă

plecăm dintre o stare inițială

și mergem către o stare finală

pe un anumit drum și apoi facem

procesul invers plecăm din starea

finală spre starea inițială și

drumul se va întâmpla prin exact

acelea stări intermediare Atunci

cele două procese se numesc reversibile

în general nu este cazul când plecăm

din starea finală să spre starea

inițială putem lua alt drum adică

altă secvență de stări intermediare

caz în care procesul nu mai este

reversibil procesele cvasistatice

au proprietate importantă că pot

fi exprimate grafic prin diagrame

de evoluție un exemplu de astfel

de diagramă de evoluție este așa

numita diagramă clapeyron în care

procesele sunt prezentate schematic

sau grafic în în sistem de coordonate

în care axa orizontală este volumul

ce are unitate de măsură metru

cub și cea verticală este presiunea

cu unitatea de măsură Pascal Deci

aceasta se numește o diagramă pe

V sau clapeyron și în care procesele

au anumită reprezentare grafică

fiecare punct de pe această de

pe această diagramă reprezintă

o stare Spre exemplu dacă luăm

un punct notat cu 1 aceasta va

fi starea unu a sistemului caracterizată

de presiunea P1 și V1 și volumul

V1 și așa mai departe starea 2

din nou foarte important de remarcat

în aceste diagrame de evoluție

este că pentru a putea avea o astfel

de reprezentare trebuie ca toate

punctele de pe diagramă să corespundă

unor stări de echilibru pentru

că altfel dacă o stare de pe diagramă

nu este o stare de echilibru atunci

nu putem defini o serie de parametri

precum presiunea sau temperatura

presiunea și temperatura stărilor

de echilibru nu pot fi definite

cel puțin nu în sensul clasic termodinamic

despre care vorbim acum de ce este

esențial ca procesele să fie casă

statice pentru a avea astfel de

diagrame de evoluție ultimul tip

de noțiune pe care îl introducem

este contactul sistemelor termodinamice

Dacă două sisteme termodinamice

se află inițial în echilibru termodinamic

și sunt puse în contact atunci

ele vor evolua spre un echilibru

în prin egalizare a parametrilor

intensivi dar anume acei parametrii

intensivi pe care contactul acest

contact dintre sisteme îi permite

Spre exemplu putem avea un așa

numit contact mecanic al ei două

sisteme termodinamice Spre exemplu

dacă avem două gaze separate de

un piston adiabatic și mobil adiabatică

înseamnă că nu permite schimbul

de căldură ești caldura nu este

permisă în acest context schimbul

de căldură Nu este permis Deci

mai exact avem o incintă separată

în două compartimente notate cu

a și b de un piston și acest piston

este mobil se poate mișca dar este

adiabatic asta înseamnă că nu permite

schimbul de căldură acest contact

se numește contact mecanic pentru

că permite egalizarea doar a parametrilor

intensiv de tip mecanic și anume

presiunea presiunea e legată de

forță Și de ce acest contact mecanic

va permite egalizarea presiunilor

celor două gazelor din cele două

din cele două compartimente un

alt exemplu de contact este contactul

termic contactul termic are loc

în cazul pistonului nostru dacă

el este diatermic adică permite

schimbul de căldură schimbul de

căldură are loc dar este fixat

Deci în acest caz avem aceeași

incintă separată de un piston în

două compartimente a și b Dar acest

piston este fixat și permite schimbul

de căldură Deci Acesta este un

contact termic de această dată

datorită proprietăților contactului

adică a pistonului parametrii intensivi

c se vor egaliza în cele două compartimente

între gazele din cele două compartimente

vor fi temperaturile de 5 final

temperatura gazului din compartimentul

a va fi egală cu cea din compartimentul

b concluzia un sistem două sisteme

aflate în contact vor tinde către

o stare de echilibru dar aceasta

are de echilibru va fi caracterizată

prin egalizarea parametrilor intensiv

pe care contactului permite nu

și a celorlalți