Föreläsning 3: Termodynamik, Tillståndsfunktioner, Differentialer, Värmekapacitet
|
|
- Gustav Göransson
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Föreläsning 3: Termodnamik, Tillståndsfunktioner, Differentialer, Värmekapacitet April 5, 2013, i viss mån KoK kapitel 1 och 2 (och i viss mån utspritt i boken). Repetition Entropi (i isolerat sstem):σ lng. Jämvikt motsvarar ett tillgängligt makrotillstånd med maimal entropi. Temperatur: 1 τ : σ U, Trck:p : τ σ V U,N, Kemisk potential:µ : τ σ N Multiplicitet i ett binärt modellsstem:g(s,n) N!/((N/2+s)!(N/2 s)!) U,V Termodnamik-terminologi Etensiva storheter: Beror linjärt på storleken av sstemet / antal partiklar:u,,σ. Intensiva storheter: Egenskaper som inte direkt påverkas av storleken på sstemet:τ,p,µ. sstem, omgivning, avgränsning (eng. boundar ), termodnamiskt tillstånd, process, termodnamisk jämvikt. Tillståndsfunktioner, eakta och ineakta differentialer Tillståndsfunktioner: (eng. state function eller state variable ) är storheter centrala inom termodnamiken som enbart är funktioner av tillståndet, de är helt oberoende av hur man kom dit / sstemets historik. Eempel: vi åker över ett kulligt landskap. Höjden över marken ärh(,). Spelar det någon roll hur vi tog oss till,? Hur mcket bensin finns kvar i tanken vid (,)? Det beror på vägen vi tar! Det finns ingen generell funktionb(,); vi måste snarare tänkab(t). Sstemets inre energiu tillståndsfunktion, däremot tillförd värmeqberor på processen. (KoK börjar ta upp differentialer på sid 66.) Differential, 1D, höjdändring i en berg- och dalbana: h() h dh d 0 dh dh d d Differentialer i 2D, höjdändring längs en linje genom ett bergigt landskap. h(,) dh d (längs en linje där är konstant) Subscriptet säger längs vilken linje vi deriverar. Vi behöver inte derivera längs eller! Det går att beräkna lutningen längs vilken linje som helst genom(,), t.e.+ konstant. 13
2 Total differential: h(,) dh d+ (Fungerar bara omh(,) eisterar som tillståndsfunktion) d Ineakta differentialer: (KoK sid ) För kvantiteter som inte är tillståndsfunktioner så spelar vägen roll! Vi skriver dq (ibland används δq istället). Tänk på strecket som att vi ritat in en liten väg på d:et för att påminna oss om att denna differential beror på vilken väg vi tar. För en tillståndsfunktionhgäller: Värdet h mellan två tillstånd beror bara på start och sluttillståndet. dh 0 längs alla slutna vägar. Det eisterar en total differential: h(,) dh d+ d Man kan integrera upp tillståndsfunktionen upp till en okänd konstant om man har alla de individuella differentialerna i den totala differentialen. OBS: kräver att man förstår vad man gör, lättast: integrera längs en specifik (ev. påhittad) väg, se eempel i slutet på föreläsningsanteckningarna. Lagen om ökande entropi, reversibel process (KoK sid 45). Vi har sagt att jämvikt motsvarar ett tillgängligt makrotillstånd med maimal entropi. Men ifrån vår diskussion om sannolikheter följer att utanför jämvikten måste entropin hela tiden öka. Om vi tittar på alla delsstem samtidigt (dvs. hela universum) och dessa tillsamman är i ett större utfallsrum så kommer vi inte, vid ett senare tillfälle, hitta dem i ett mindre utfallsrum. Lagen om ökande entropi: Entropin σ ökar monotont som funktion av tiden för ett isolerat sstem som inte är i jämvikt. En reversibel process är en process där den totala entropin (i universum) inte ökar. Varför reversibel? Om entropin ökar vet vi att eakt samma process kan inte ske åt andra hållet, för i så fall skulle universums entropi minska. Termodnamikens tillståndsfunktioner Vi börjar med:σ(u,) ochu(σ,). Varför funktioner av dessa variabler? De är naturliga, för med dessa kan vi uttrcka våra definierade τ, p, µ som direkta partiella derivator. Jmfr. om vi tagit σ(τ,), hur får man då U? För dessa två grundläggande tillståndsfunktioner blir de etensiva variablerna de naturliga. Inre energi: all energi sstemet innehåller, d.v.s. potentiell + kinetisk för alla partiklar, inklusive elektoneitationer etc. 14
3 Entropi i statistisk mekanik är direkt definierad som en egenskap hos sstemet, och är alltså en tillståndsfunktion. Entropi i termodnamiken kan vara ganska förvirrande. Man är tvungen att göra en indirekt definition av σ utifrån hur den ändras när ett sstem upptar eller avger värme under en speciell tp av process, nämligen en reversibel process: dσ dqrev τ, där Q rev är tillförd värme under den reversibla processen. Det är sedan ett viktigt och oväntat resultat att just detta σ är en tillståndsfunktion! Resultatet blir att entropiskillnaden i ett sstem är väldefinierad även för icke-reversibla processer, och man kan räkna ut σ som en integral slut dq rev start τ över valfri väg mellan start och sluttillståndet. Jmfr. att åka bil över kulligt landskap. Även om vi använder t.e. en teleporter så kan vi ändå räkna ut höjdskillnaden via vilken väg vi vill! Nu förstår man kanske storheten i att vår definierade entropiσ är termodnamikens entropi: En första bro ifrån statistisk mekanik till termodnamik: σ(u,) lng(u,) Där σ(u, V, N) nu avser den klassiska termodnamikens entropi-tillståndsfunktion. Men observera att detta alltså bara gäller för ett isolerat sstem (och måste därför normalt tillämpas på alla delsstem tillsammans). Ifrån denna bro och våra definitioner avτ, p, µ så får vi uttrck för allting! Termodnamisk identitet Total derivata av entropin σ(u,) dσ σ σ σ du+ dv+ dn 1 U V U,N N U,V τ du+p τ dv µ τ dn Termodnamisk identitet: du τdσ pdv +µdn Värmekapaciteter C v Värmekapacitet vid konstant volm (och partikelantal). Intuitivt definierar vi: Q C v : lim τ 0 τ (i en process vid konstantv,n) (Dimensionslös p.g.a. användandet avτ, konventionell definition: C Q v : lim T 0 T ) Energikonservering, all tillförd värme lagras som inre energi i sstemet: Q U ger: Q C v lim τ 0 τ lim U τ 0 τ U 15
4 KoK tar rakt av som definition: Är detta samma sak? C v τ C v KoK : τ Termodnamisk identitet: du τdσ pdv +µdn, dv 0, dn 0 dσ (1/τ)dU U C p Värmekapacitet vid konstant trck (och partikelantal). Vi definierar: Q C p : lim τ 0 τ (i en process vid konstant) Energikonservering, med hänsn till volmsökningen: Q U +p V ger: Q U C p lim τ 0 τ lim τ 0 τ +p V τ U V +p Hur gör KoK? (6.37): C p KoK : τ Termodnamisk identitet: du τdσ pdv +µdn, dn 0 dσ (1/τ)dU +(p/τ)dv U V +p Värmekapaciteter: U C v V τ, C p V U V +p τ p (Obs: i annan litteratur än KoK används normalt konventionella definitioner:τ T,σ S) Specifikt värme värmekapacitet/mol, eller /kg. Om vi tillför Q men temperaturen inte ökar så måste något ändras inuti sstemet fasövergång. Då har vi:c v,c p. Termodnamikens huvudsatser Nollte lagen: Om två sstem båda är i termisk jämvikt med ett tredje sstem så är de också i termisk jämvikt med varandra. Statmek: följer ifrån vår definition av temperatur. Första lagen: Värme är en form av energi. Energiprincipen gäller i överföringen av värme. Stat mek: värmeenergi vanlig energi hos delsstemen i ett mikrotillstånd. Andra lagen: Entropin ökar monotont som funktion av tiden för ett isolerat sstem som inte är i jämvikt. Statmek: följer ifrån sannolikheter med mcket stora tal. Tredje lagen: Entropin går mot ett lågt konstant värde, oftast noll, då temperaturen går mot 0. Statmek: följer av vår definition av entropi,σ 0 lng(g 0 ). 16
5 Översiktligt (vi går igenom detta i mån av tid på föreläsningen) Ganska centrala koncept i termodnamik som kommer hjälpa oss förstå kursinnehållet när vi går framåt. Fler tillståndsfunktioner: Legendretransformation är en slags variabelbte via vilket man kan konstruera andra tillståndsfunktioner med andra variabler. De vi främst möter i kursen är: Helmholtz fria energi:f(τ,) U τσ Gibbs fria energi:g(τ,) U τσ +pv Entalpi:H(σ,) U +pv Fler differentialer: differentiera + använd den termodnamiska identiteten: F U τσ { } Termodnamisk identitet df du τdσ σdτ σdτ pdv +µdn du τdσ pdv +µdn Termodnamiska egenskaper ifrån F F σ F F, p, µ V τ,n N τ,v Tillståndsekvationer beskriver något vi vet om ett specifikt sstem (och kan alltså inte härledas enbart inifrån termodnamiken). T.e. ideala gaslagen pv N τ går nu att förstå som egentligen en differentialekvation N V U,N V som innehåller en viss mängd information omσ(u,), men inte allt vi kan veta om sstemet. Korsderivator av tillståndsfunktioner: Mawells relationer (KoK sid 71.) I punkter där en tillståndsfunktion är analtisk gäller som vanligt för korsderivator: 2 h(,) 2 h(,) Eller, med vår försiktiga notation för partialderivator: h(,) h(,) På detta sätt kan man härleda t.e. p V τ,n ( 2 ) F(σ,) V N 17
6 Eulerintegral och Gibbs-Duhems differentialrelation: (Inte centrala i kursen) Ifrån hur inre energin skalar med sstemstorleken:u(ασ,αv,αn) αu(σ,) kan man härleda Eulerintegral: U τσ pv +µn Och { differentierar man denna } får man du τdσ + σdσ pdv Vdp + µdn + Ndµ Termodnamisk identitet Gibbs-Duhem:σdτ Vdp+Ndµ 0 du τdσ pdv +µdn Övningsuppgifter som passar denna föreläsning LoR 1.8 Några andra eempeluppgifter (för självstudier eller om vi har tid) Identifiering av tillståndsfunktion: Vi har differentialen dh d+ 2 d Är detta en eakt differential? Eisterar det en tillståndsfunktionh(,)? Integrering av tillståndsfunktion: Vi har hittat ett uttrck för den totala differentialen av en tillståndsfunktion h(,), dh d+d Finn h(,) (upp till en okänd konstant C). Trädgårdstomte i simbassäng: Ett tpiskt eempel på att räkna ut entropiändringar med termodnamik. Du tappar en liten trädgårdstomte i en stor simbassäng. Trädgårdstomten kls då ner ifrån 35 C (τ k B K) till 21 C (τ k B K). Den har konstant värmekapacitet C p 1,3 (1/k B ) J/K och avger då värme Q C p τ 18,2 J till vattnet. Hur ändras universums entropi till följd av detta? Bassängen antas isolerad ifrån omgivningen men så stor att temperaturen i den inte ändras. Svar, identifiering av tillståndsfunktion: För attdh p(,)d+q(,)d ska vara en eakt differential avh(,) krävs p q ( D.v.s. man ska kunna bta ordning på derivatorna i 2 h(,). Här får vi p vilka inte är lika. Så det finns i detta fall ingen tillståndsfunktion h(,). ) och q Svar, integrering av tillståndsfunktion: Integrera längs en valfri, men specifik, sammanhängande, väg h( 1, 1 ) h( 0, 0 ) { } Valfri väg: först 0 dh 1 med 0, 0, 0 sedan 0 1 med 1 1, 1 2, 18
7 1 0 0 d+ (1) Valfri väg d 0 ( 1 0 )+ 1 ( 1 0 ) h(,) +C Svar, trädgårdstomte i simbassäng: Vattnets entropiändring, integrera längs valfri väg ifrån start till sluttillstånd: (2) { } dq (2) För vattnet är både start och slut τ σ 1 τ τ2 dq 1 (2) Välj en väg med konstτ τ 2 (1) τ 2 τ 2 Trädgårdstomtens entropiändring, integrera längs valfri väg ifrån start till sluttillstånd: σ 2 (2) (1) Valfri väg { } dq (2) Start vid τ τ τ1, slut vidτ τ 2. dq Välj en rak väg mellan τ 1 ochτ 2 (1) τ τ2 τ 1 C p dτ τ C p τ2 τ 1 dτ τ C pln τ 2 τ (1/k B ) J/K Universums entropi ökar en aning (som förväntat ifrån termodnamikens andra huvudsats): σ σ 1 + σ 2 (6,19 6,05) 10 2 (1/k B ) J/K 0, /k B J/K. (1) dq Q τ (1/k B )J/K { } Värmeöverföring längs vår påhittade väg i små, små τ-steg: dq C p dτ 19
Föreläsning 14: Termodynamiska processer, värmemaskiner: motor, kylskåp och värmepump; verkningsgrad, Carnot-cykeln.
Föreläsning 14: Termodynamiska processer, värmemaskiner: motor, kylskåp och värmepump; verkningsgrad, Carnot-cykeln. Maj 7, 2013, KoK kap. 6 sid 171-176) och kap. 8 Centrala ekvationer i statistisk mekanik
Läs merFöreläsning 1: Introduktion, Mikro och makrotillstånd, Multiplicitet, Entropi
Version: 16 maj 2013. TFYA12, Rickard Armiento, Föreläsning 1 Föreläsning 1: Introduktion, Mikro och makrotillstånd, Multiplicitet, Entropi April 2, 2013, KoK kap. 1-2 Formalia Föreläsare och kursansvarig:
Läs merEntropi. Det är omöjligt att överföra värme från ett "kallare" till ett "varmare" system utan att samtidigt utföra arbete.
Entropi Vi har tidigare sett hur man kunde definiera entropi som en funktion (en konstant gånger naturliga logaritmen) av antalet sätt att tilldela ett system en viss mängd energi. Att ifrån detta förstå
Läs merDavid Wessman, Lund, 29 oktober 2014 Statistisk Termodynamik - Kapitel 3. Sammanfattning av Gunnar Ohléns bok Statistisk Termodynamik.
Sammanfattning av Gunnar Ohléns bok Statistisk Termodynamik. 1 Entropi 1.1 Inledning Entropi införs med relationen: S = k ln(ω (1 Entropi har enheten J/K, samma som k som är Boltzmanns konstant. Ω är antalet
Läs merTermodynamik och inledande statistisk fysik
Några grundbegrepp i kursen Termodynamik och inledande statistisk fysik I. INLEDNING Termodynamiken beskriver på en makroskopisk nivå processer där värme och/eller arbete tillförs eller extraheras från
Läs merTvå system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan
Termodynamikens grundlagar Nollte grundlagen Termodynamikens 0:e grundlag Två system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan Temperatur Temperatur är ett mått på benägenheten
Läs merFöreläsning 12: Ideal gas i klassiska gränsen med inre frihetsgrader, ekvipartitionsprincipen
Föreläsning 12: Ideal gas i klassiska gränsen med frihetsgrader, ekvipartitionsprincipen April 26, 2013, KoK kap. 6 Centrala ekvationer i statistisk mekanik Mikrokanonisk ensemble (U,,N konst):p s = 1/g,
Läs merTermodynamik Föreläsning 7 Entropi
ermodynamik Föreläsning 7 Entropi Jens Fjelstad 200 09 5 / 2 Innehåll FS 2:a upplagan (Çengel & urner) 7. 7.9 FS 3:e upplagan (Çengel, urner & Cimbala) 8. 8.9 8.3 D 6:e upplagan (Çengel & Boles) 7. 7.9
Läs merKap 7 entropi. Ett medium som värms får ökande entropi Ett medium som kyls förlorar entropi
Entropi Är inte så enkelt Vi kan se på det på olika sätt (mikroskopiskt, makroskopiskt, utifrån teknisk design). Det intressanta är förändringen i entropi ΔS. Men det finns en nollpunkt för entropi termodynamikens
Läs merRepetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F9 Process (reversibel, irreversibel) Entropi o statistisk termodynamik: S = k ln W o klassisk termodynamik: S = q rev / T o låg S: ordning, få mikrotillstånd o hög S: oordning, många mikrotillstånd
Läs merStudieanvisningar i statistisk fysik (SI1161) för F3
Studieanvisningar i statistisk fysik (SI1161) för F3 Olle Edholm September 15, 2010 1 Introduktion Denna studieanvisning är avsedd att användas tillsammans med boken och exempelsamlingen. Den är avsedd
Läs merKapitel III. Klassisk Termodynamik in action
Kapitel III Klassisk Termodynamik in action Termodynamikens andra grundlag Observation: värme flödar alltid från en varm kropp till en kall, och den motsatta processen sker aldrig spontant (kräver arbete!)
Läs merKapitel IV. Partikeltalet som termodynamisk variabel & faser
Kapitel IV Partikeltalet som termodynamisk variabel & faser Kemiska potentialen Kemiska potentialen I många system kan inte partikelantalet antas vara konstant så som vi hittills antagit Ett exempel är
Läs merVad tror du ökning av entropi innebär från ett tekniskt perspektiv?
Entropi Entropi är ett mått på oordning En process går alltid mot samma eller ökande entropi. För energi gäller energins bevarande. För entropi gäller entropins ökande. Irreversibla processer innebär att
Läs mer7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser
7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser Sedan 1800 talet har man forskat i hur energi kan överföras och omvandlas så effektivt som möjligt. Denna forskning har resulterat i ett antal begrepp som bör
Läs merKapitel I. Introduktion och första grundlagen
Kapitel I Introduktion och första grundlagen Introduktion Vad är Termofysik? Termofysiken handlar om att studera system bestående av ett stort antal partiklar (atomer, molekyler,...) i vilka temperaturen
Läs merRepetition F8. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F8 System (isolerat, slutet, öppet) Första huvudsatsen U = 0 i isolerat system U = q + w i slutet system Tryck-volymarbete w = -P ex V vid konstant yttre tryck w = 0 vid expansion mot vakuum
Läs merKapitel I. Introduktion och första grundlagen. Kursmaterialet: Jens Pomoell 2011, Mikael Ehn 2013-2014
Kapitel I Introduktion och första grundlagen Kursmaterialet: Jens Pomoell 2011, Mikael Ehn 2013-2014 Introduktion Vad är Termofysik? Termofysiken handlar om att studera system bestående av ett stort antal
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2010-12-14 kl 14-19 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merU = W + Q (1) Formeln (1) kan även uttryckas differentiells, d v s om man betraktar mycket liten tillförsel av energi: du = dq + dw (2)
Inre energi Begreppet energi är sannerligen ingen enkel sak att utreda. Den går helt enkelt inte att definiera med några få ord då den förekommer i så många olika former. Man talar om elenergi, rörelseenergi,
Läs mer18. Fasjämvikt Tvåfasjämvikt T 1 = T 2, P 1 = P 2. (1)
18. Fasjämvikt Om ett makroskopiskt system består av flere homogena skilda komponenter, som är i termisk jämvikt med varandra, så kallas dessa komponenter faser. 18.0.1. Tvåfasjämvikt Jämvikt mellan två
Läs merSG1216. Termodynamik för T2
SG1216 Termodynamik för T2 Klassisk termodynamik med kompressibel strömning. rörelseenergi och arbete inom mekanik rörströmning inom strömningslära integralkalkyl inom envariabelsanalys differentialkalkyl
Läs merRepetition F7. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F7 Intermolekylär växelverkan kortväga repulsion elektrostatisk växelverkan (attraktion och repulsion): jon-jon (långväga), jon-dipol, dipol-dipol medelvärdad attraktion (van der Waals): roterande
Läs merX. Repetitia mater studiorum
X. Repetitia mater studiorum Termofysik, Kai Nordlund 2012 1 X.1. Termofysikens roll Den statistiska fysikens eller mekanikens uppgift är att härleda de fysikaliska egenskaperna hos makroskopiska system
Läs merX. Repetitia mater studiorum. Termofysik, Kai Nordlund
X. Repetitia mater studiorum Termofysik, Kai Nordlund 2006 1 X.1. Termofysikens roll Den statistiska fysikens eller mekanikens uppgift är att härleda de fysikaliska egenskaperna hos makroskopiska system
Läs merTermodynamik Föreläsning 4
Termodynamik Föreläsning 4 Ideala Gaser & Värmekapacitet Jens Fjelstad 2010 09 08 1 / 14 Innehåll Ideala gaser och värmekapacitet TFS 2:a upplagan (Çengel & Turner) 3.6 3.11 TFS 3:e upplagan (Çengel, Turner
Läs merKapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi
Kapitel 17 Spontanitet, Entropi, och Fri Energi Kapitel 17 Innehåll 17.1 Spontana processer och entropi 17.2 Entropi och termodynamiskens andra lag 17.3 Temperaturens inverkan på spontaniteten 17.4 Fri
Läs merExempel på statistisk fysik Svagt växelverkande partiklar
Exempel på statistisk fysik Svagt växelverkande partiklar I kapitlet om kinetisk gasteori behandlades en s k ideal gas där man antog att partiklarna inte växelverkade med varandra och dessutom var punktformiga.
Läs merX. Repetitia mater studiorum
X. Repetitia mater studiorum X.2. Olika processer En reversibel process är en makroskopisk process som sker så långsamt i jämförelse med systemets interna relaxationstider τ att systemet i varje skede
Läs merKapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt
Spontanitet, Entropi, och Fri Energi 17.1 17.2 Entropi och termodynamiskens andra lag 17.3 Temperaturens inverkan på spontaniteten 17.4 17.5 17.6 och kemiska reaktioner 17.7 och inverkan av tryck 17.8
Läs merTermodynamik FL7 ENTROPI. Inequalities
Termodynamik FL7 ENTROPI Varför är den termiska verkningsgraden hos värmemaskiner begränsad? Varför uppstår den maximala verkningsgraden hos reversibla processer? Varför går en del av energin till spillvärme?
Läs merKap 4 energianalys av slutna system
Slutet system: energi men ej massa kan röra sig över systemgränsen. Exempel: kolvmotor med stängda ventiler 1 Volymändringsarbete (boundary work) Exempel: arbete med kolv W b = Fds = PAds = PdV 2 W b =
Läs mermg F B cos θ + A y = 0 (1) A x F B sin θ = 0 (2) F B = mg(l 2 + l 3 ) l 2 cos θ
Institutionen för teknikvetenskap och matematik Kurskod/kursnamn: F0004T, Fysik 1 Tentamen datum: 019-01-19 Examinator: Magnus Gustafsson 1. Friläggning av balken och staget: Staget är en tvåkraftsdel
Läs merAllmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:
Allmän kemi Kap 17 Termodynamik Läromålen Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna: n - använda de termodynamiska begreppen entalpi, entropi och Gibbs fria energi samt redogöra för energiomvandlingar
Läs merTermodynamik (repetition mm)
0:e HS, 1:a HS, 2:a HS Termodynamik (repetition mm) Definition av processer, tillstånd, tillståndsstorheter mm Innehåll och överföring av energi 1: HS öppet system 1: HS slutet system Fö 11 (TMMI44) Fö
Läs merKapitel V. Praktiska exempel: Historien om en droppe. Baserat på material (Pisaran tarina) av Hanna Vehkamäki
Kapitel V Praktiska exempel: Historien om en droppe Baserat på material (Pisaran tarina) av Hanna Vehkamäki Kapitel V - Praktiska exempel: Historien om en droppe Partiklar i atmosfa ren Atmosfa rens sammansa
Läs merIdealgasens begränsningar märks bäst vid högt tryck då molekyler växelverkar mera eller går över i vätskeform.
Van der Waals gas Introduktion Idealgaslagen är praktisk i teorin men i praktiken är inga gaser idealgaser Den lättaste och vanligaste modellen för en reell gas är Van der Waals gas Van der Waals modell
Läs merTFYA12 - Termodynamik och statistisk mekanik. Mats Nilsson
TFYA12 - Termodynamik och statistisk mekanik Mats Nilsson matni403@student.liu.se 16 oktober 2017 Abstract Detta dokument är en sammanställd och formaterad version av den föreläsningsserie som ges i kursen
Läs merInnehållsförteckning. I. Introduktion och första grundlagen I.1. Överblick och motivation
Innehållsförteckning Notera: denna förteckning uppdateras under kursens lopp, men stora förändringar är inte att vänta. I. Introduktion och första grundlagen I.1. Överblick och motivation I.1.1. Vad behandlar
Läs merMEKANIK KTH Forslag till losningar till Sluttentamen i 5C1201 Stromningslara och termodynamik for T2 den 30 augusti Stromfunktionen for den ho
MEKNK KH Forslag till losningar till Sluttentamen i 5C0 Stromningslara och termodynamik for den 30 augusti 00. Stromfunktionen for den homogena fristrommen och kallan ar ;Vy; m dar den forsta termen (fristrommen)
Läs merFöreläsning 2.3. Fysikaliska reaktioner. Kemi och biokemi för K, Kf och Bt S = k lnw
Kemi och biokemi för K, Kf och Bt 2012 N molekyler V Repetition Fö2.2 Entropi är ett mått på sannolikhet W i = 1 N S = k lnw Föreläsning 2.3 Fysikaliska reaktioner 2V DS = S f S i = Nkln2 Björn Åkerman
Läs mer= 0 vara en given ekvation där F ( x,
DERIVERING AV IMPLICIT GIVNA FUNKTIONER Eempel. Vi betraktar som en funktion av och,,), given på implicit form genom + + 6 0. Bestäm partiella derivator och i punkten P,, ) a) med hjälp av implicit derivering
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik 2011-01-19 kl 13-18
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2011-01-19 kl 13-18 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs mer14. Sambandet mellan C V och C P
14. Sambandet mellan C V och C P Vi skriver tillståndsekvationen i de alternativa formerna V = V (P, T ) och S = S(T, V ) (1) och beräknar ds och dv genom att dela upp dem i partiella derivator ds = (
Läs merPlanering Fysik för V, ht-11, lp 2
Planering Fysik för V, ht-11, lp 2 Kurslitteratur: Häfte: Experimentell metodik, Kurslaboratoriet 2011, Fysik i vätskor och gaser, Göran Jönsson, Teach Support 2010 samt föreläsningsanteckningar i Ellära,
Läs mer6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s. 93 105)
6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s. 93 105) Termodynamikens nollte huvudsats säger att temperaturskillnader utjämnas i isolerade system. Med andra ord strävar system efter termisk jämvikt
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F(FTF40) Tid och plats: Torsdag /8 008, kl. 4.00-8.00 i V-huset. Examinator: Mats
Läs merArbete är ingen tillståndsstorhet!
VOLYMÄNDRINGSARBETE Volymändringsarbete = arbete p.g.a. normalkrafter mot ytor (tryck) vid volymändring. Beteckning: W b (eng. boundary work); per massenhet w b. δw b = F ds = P b Ads = P b dv Exempel:
Läs merTermodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft
Termodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft Termodynamik = läran om värmets natur och dess omvandling till andra energiformer (Nationalencyklopedin, band 18, Bra Böcker, Höganäs, 1995) 1
Läs merTentamen i Termodynamik Q, F, MNP samt Värmelära för kursen Värmelära och Miljöfysik 20/8 2002
UPPSALA UNIVERSITET Fysiska institutionen Sveinn Bjarman Tentamen i Termodynamik Q, F, MNP samt Värmelära för kursen Värmelära och Miljöfysik 20/8 2002 Skrivtid: 9-14 Hjälpmedel: Räknedosa, Physics Handbook
Läs merBestäm brombutans normala kokpunkt samt beräkna förångningsentalpin H vap och förångningsentropin
Tentamen i kemisk termodynamik den 7 januari 2013 kl. 8.00 till 13.00 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer
Läs merTermodynamik Föreläsning 8 Termodynamiska Potentialer och Relationer
ermodynamik Föreläsning 8 ermodynamiska otentialer och Relationer Jens Fjelstad 2010 09 29 1 / 19 Innehåll D 6:e upplagan (Çengel & Boles) Kapitel 12 2 / 19 Förra föreläsningen För en liten process med
Läs merPlanering Fysik för V, ht-10, lp 2
Planering Fysik för V, ht-10, lp 2 Kurslitteratur: Häfte Experimentell metodik och föreläsningsanteckningar, Kurslaboratoriet 2010 samt Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support 2009. markerar
Läs merTermodynamik FL4. 1:a HS ENERGIBALANS VÄRMEKAPACITET IDEALA GASER ENERGIBALANS FÖR SLUTNA SYSTEM
Termodynamik FL4 VÄRMEKAPACITET IDEALA GASER 1:a HS ENERGIBALANS ENERGIBALANS FÖR SLUTNA SYSTEM Energibalans när teckenkonventionen används: d.v.s. värme in och arbete ut är positiva; värme ut och arbete
Läs merTermodynamik FL1. Energi SYSTEM. Grundläggande begrepp. Energi. Energi kan lagras. Energi kan omvandlas från en form till en annan.
Termodynamik FL1 Grundläggande begrepp Energi Energi Energi kan lagras Energi kan omvandlas från en form till en annan. Energiprincipen (1:a huvudsatsen). Enheter för energi: J, ev, kwh 1 J = 1 N m 1 cal
Läs merGamla tentafrågor, FYS022:2, Statistisk Fysik, rörande statistisk fysik och statistisk kvantfysik. P i = 1 Z exp( βe i), Z = i.
Gamla tentafrågor, FYS022:2, Statistisk Fysik, rörande statistisk fysik och statistisk kvantfysik. En typisk tentamen omfattar ca 30 poäng, varav hälften krävs för godkänt. Obs! Många deluppgifter kan
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF40) Tid och plats: Måndag den 4 januari 008, kl. 8.30-.30 i M-huset. Examinator:
Läs merApplicera 1:a H.S. på det kombinerade systemet:
(Çengel, 998) Applicera :a H.S. på det kombinerade systemet: E in E out E c på differentialform: δw δw + δw δ Q R δwc dec där C rev sys Kretsprocessen är (totalt) reversibel och då ger ekv. (5-8): R R
Läs merRepetition. Termodynamik handlar om energiomvandlingar
Repetition Termodynamik handlar om energiomvandlingar Termodynamikens första huvudsats: (Energiprincipen) Energi kan inte skapas och inte förstöras bara omvandlas från en form till en annan!! Termodynamikens
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2009-12-16 kl 14-19 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2011-06-09 kl 14-19 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merDUBBELINTEGRALER. Rektangulära (xy) koordinater
ubbelintegraler. -koordinater UBBELINTEGRALER. Rektangulära ( koordinater efinition. Låt zf(, vara en reell funktion av två variabler och. Vi delar integrationsområde (definitionsområde) i ändligt antal
Läs merFöreläsning 1: Introduktion, Mikro och makrotillstånd, Multiplicitet, Entropi
Version: 16 maj 201. TFYA12, Rickard Armiento, Föreläsning 1 Föreläsning 1: Introduktion, Mikro och makrotillstånd, Multiplicitet, Entropi April 2, 201, KoK kap. 1-2 Formalia Föreläsare och kursansvarig:
Läs merEnergitransport i biologiska system
Energitransport i biologiska system Termodynamikens första lag Energi kan inte skapas eller förstöras, endast omvandlas. Energiekvationen de sys dt dq dt dw dt För kontrollvolym: d dt CV Ändring i kontrollvolym
Läs merArbetet beror på vägen
VOLYMÄNDRINGSARBETE Volymändringsarbete = arbete p.g.a. normalkrafter mot ytor (tryck) vid volymändring. Beteckning: W b (eng. boundary work); per massenhet w b. δw b = F ds = P b Ads = P b dv Exempel:
Läs merCh. 2-1/2/4 Termodynamik C. Norberg, LTH
GRUNDLÄGGANDE BEGREPP System (slutet system) = en viss förutbestämd och identifierbar massa m. System Systemgräns Omgivning. Kontrollvolym (öppet system) = en volym som avgränsar ett visst område. Massa
Läs merTentamen - Termodynamik 4p
Tentamen - Termodynamik 4p Tid: 9.00-15.00, Torsdag 5 juni 003. Hjälpmedel: Physics Handbook, räknare 1. Betrakta en ideal gas. a) Använd kinetisk gasteori för att härleda ett samband mellan tryck, volym
Läs merGodkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10
Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, utdelat formelblad och tabellblad. Godkänt-del För uppgift 1 9 krävs endast svar. För övriga uppgifter ska slutsatser
Läs merLinköpings tekniska högskola Exempeltentamen 2 IKP/Mekaniksystem Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 2
Exempeltentamen 2 (OBS! Uppgifterna nedan gavs innan kursen delvis bytte innehåll och omfattning. Vissa uppgifter som inte längre är aktuella har därför tagits bort, vilket medför att poängsumman är
Läs merLösningsanvisningar till tentamen i SI1161 Statistisk fysik, 6 hp, för F3 Onsdagen den 2 juni 2010 kl. 14.00-19.00
EOREISK FYSIK KH Lösningsanvisningar till tentamen i SI1161 Statistisk fysik, 6 hp, för F3 Onsdagen den juni 1 kl. 14. - 19. Examinator: Olle Edholm, tel. 5537 8168, epost oed(a)kth.se. Komplettering:
Läs merRäkneövning i termodynamik, hösten 2000
October 3, 000 Räkneövning i termodynamik, hösten 000 Räkneövning 1: första huvudsatsen (kapitel 1) Jan Lagerwall E-post: jpf@fy.chalmers.se 1. (1.1) Visa att det för en kvasistatisk, adiabatisk process
Läs merTermodynamik Föreläsning 2 Värme, Arbete, och 1:a Huvudsatsen
Termodynamik Föreläsning 2 Värme, Arbete, och 1:a Huvudsatsen Jens Fjelstad 2010 09 01 1 / 23 Energiöverföring/Energitransport Värme Arbete Masstransport (massflöde, endast öppna system) 2 / 23 Värme Värme
Läs mer11.1 Klassisk mekanik
Vetenskapliga beräkningar III 171 Kapitel 11. Molekldnamik Fsikaliska sstem består i allmänhet av många väelverkande partiklar. I en vattendroppe kan det t.e. finnas mer än 10 1 vattenmolekler, och en
Läs merHur förändras den ideala gasens inre energi? Beräkna också q. (3p)
entamen i kemisk termodynamik den 4 juni 2013 kl. 14.00 till 19.00 Hjälpmedel: Räknedosa, BEA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje
Läs merTentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3
Chalmers Institutionen för Teknisk Fysik Göran Wahnström Tentamen i FTF14 Termodynamik och statistisk mekanik för F3 Tid och plats: Tisdag 25 aug 215, kl 8.3-13.3 i V -salar. Hjälpmedel: Physics Handbook,
Läs merBetygstentamen, SG1216 Termodynamik för T2 25 maj 2010, kl. 9:00-13:00
Betygstentamen, SG1216 Termodynamik för T2 25 maj 2010, kl. 9:00-13:00 SCI, Mekanik, KTH 1 Hjälpmedel: Den av institutionen framtagna formelsamlingen, matematisk tabell- och/eller formelsamling typ Beta),
Läs merTill alla övningar finns facit. För de övningar som är markerade med * finns dessutom lösningar som du hittar efter facit!
Övningsuppgifter Till alla övningar finns facit. För de övningar som är markerade med * finns dessutom lösningar som du hittar efter facit! 1 Man har en blandning av syrgas och vätgas i en behållare. eräkna
Läs merTentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3
Chalmers Institutionen för Teknisk Fysik Göran Wahnström Tentamen i FTF14 Termodynamik och statistisk mekanik för F3 Tid och plats: Onsdag 15 jan 14, kl 8.3-13.3 i Maskin -salar. Hjälpmedel: Physics Handbook,
Läs merKemi och energi. Exoterma och endoterma reaktioner
Kemi och energi Exoterma och endoterma reaktioner Energiprincipen Energi kan inte skapas eller förstöras bara omvandlas mellan olika energiformer (energiprincipen) Ex på energiformer: strålningsenergi
Läs mer5C1201 Strömningslära och termodynamik
5C1201 Strömningslära och termodynamik Föreläsning 12: Kompressibel strömning Introduktion samt isentropisk strömning Målsättning: att formulera de grundekvationer som gäller då strömningen är kompressibel,
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF14) Tid och plats: Tisdag 13/1 9, kl. 8.3-1.3 i V-huset. Examinator: Mats
Läs merTERMODYNAMIK? materialteknik, bioteknik, biologi, meteorologi, astronomi,... Ch. 1-2 Termodynamik C. Norberg, LTH
TERMODYNAMIK? Termodynamik är den vetenskap som behandlar värme och arbete samt de tillståndsförändringar som är förknippade med dessa energiutbyten. Centrala tillståndsstorheter är temperatur, inre energi,
Läs meroberoende av varandra så observationerna är
Lunds tekniska högskola Matematikcentrum Matematisk statistik FMSF55: Matematisk statistik för C och M OH-bilder på föreläsning 1, 1-5-7 REGRESSION (repetition) Vi har mätningarna ( 1, 1 ),..., ( n, n
Läs merLite Kommentarer om Gränsvärden
Lite Kommentarer om Gränsvärden På föreläsningen (Föreläsning 2 för att vara eakt) så introducerade vi denitionen Denition. Vi säger att f() går mot a då går mot oändligheten, uttryckt i symboler som f()
Läs mer11 Dubbelintegraler: itererad integration och variabelsubstitution
Nr, april -5, Amelia ubbelintegraler: itererad integration och variabelsubstitution. Itererad integration tterligare eempel Eempel (97k) Beräkna ( ) och ( ). ( 8) dd om begränsas av, 5 3.75.5.5.5.5 3.75
Läs merFysikaliska modeller
Fysikaliska modeller Olika syften med fysiken Grundforskarens syn Finna förklaringar på skeenden i naturen Ställa upp lagar för fysikaliska skeenden Kritiskt granska uppställda lagar Kontrollera uppställda
Läs merTERMODYNAMIK? materialteknik, bioteknik, biologi, meteorologi, astronomi,... Ch. 1-1 Termodynamik C. Norberg, LTH
TERMODYNAMIK? Termodynamik är den vetenskap som behandlar värme och arbete samt de tillståndsförändringar som är förknippade med dessa energiutbyten. Centrala tillståndsstorheter är temperatur, inre energi,
Läs merLösningsförslag. Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors
Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl 08.00 14.00 Lösningsförslag Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors 1. (a) Joule- expansion ( fri expansion ) innebär att gas som är innesluten
Läs merLösningar till tentamen i Kemisk termodynamik
Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik 203-0-9. Sambandet mellan tryck och temperatur för jämvikt mellan fast och gasformig HCN är givet enligt: ln(p/kpa) = 9, 489 4252, 4 medan kokpunktskurvan
Läs merIsentropisk verkningsgrad hos turbiner, pumpar, kompressorer och dysor
Isentropis verningsgrad hos turbiner, pumpar, ompressorer och dysor Verningsgraden försämras vid närvaro av irreversibiliteter. En reversibel modell används för att utreda utrustningens ideala prestanda.
Läs merTermodynamik. Dr Mikael Höök,
Termodynamik Dr Mikael Höök, 2011-10-12 Termodynamik Läran om energins generella egenskaper Värme och dess omvandlingar mellan olika former studeras speciellt Nära släkt med statistisk mekanik (många grundläggande
Läs mery = sin 2 (x y + 1) på formen µ(x, y) = (xy) k, där k Z. Bestäm den lösning till ekvationen som uppfyler begynnelsevillkoret y(1) = 1.
UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen Pepe Winkler tel. 08-47 32 89 Prov i matematik Civilingenjörsprogrammen Ordinära differentialekvationer, 2 poäng 2005-2-4 Skrivtid: 5.00 20.00. Hjälpmedel:
Läs mer@
Kinetisk gasteori F = area tryck Newtons 2:a lag på impulsformen: dp/dt = F, där p=mv Impulsöverföringen till kolven när en molekyl reflekteras i kolvytan A är p=2mv x. De molekyler som når fram till ytan
Läs mer1. Lös ut p som funktion av de andra variablerna ur sambandet
Matematiska institutionen Stockholms universitet Avd matematik Eaminator: Torbjörn Tambour Tentamensskrivning i Matematik för kemister K den 0 december 2003 kl 9.00-4.00 LÖSNINGAR. Lös ut p som funktion
Läs merLÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664
LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN SF66 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder för CFATE den januari 0 kl 09.00-.00. Hur många gånger antar funktionen f) = ) värdet när varierar i intervallet 9? LÖSNING:
Läs merStudietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23
Studietips inför kommande tentamen TEN1 inom kursen TNIU23 Lämplig ordning på sammanfattande studier inom denna kurs: Inled med att grundligt studera föreläsningsanteckningarna Därefter läs tillhörande
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF40) Tid och plats: Tisdag 8/8 009, kl. 4.00-6.00 i V-huset. Examinator: Mats
Läs merTentamen i termodynamik. 7,5 högskolepoäng. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)
Tentamen i termodynamik 7,5 högskolepoäng Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Ten01 TT051A Årskurs 1 Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student) Tentamensdatum: Tid: 2012-06-01 9.00-13.00
Läs merLösningar till Tentamen i Fysik för M, del 2 Klassisk Fysik (TFYY50) Lördagen den 24 April 2004, kl
ösningar till entamen i Fysik för M, del Klassisk Fysik (FYY0) ördagen den 4 pril 004, kl. 4-8 Uppgift. a, b. c.3 a, b, d.4 b, d Uppgift a) m 0 röd och blå linje sammanfaller m m m 3 blå röd θ 0 injerna
Läs merGodkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.
Tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10, 2018-01-08 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, utdelat formelblad och tabellblad. Godkänt-del A (endast svar): Max 14 poäng Godkänt-del B (motiveringar krävs):
Läs mer