SEMINARKI RAD
Predmet: Inžinjerska termodinamika
Tema: Zakoni termodinamike
Student: Profesor:
Hamzić Amel PT-138/15-II Dr.sc.Slavko Đurić, doc.
SADRŽAJ
1. UVOD
............................................................................................................................................................. 2
1.1 Osnovni termodinamički pojmovi ................................................................................................................ 2
1.1.1.Termodinamički sistem ............................................................................................................................ 2
1.1.2. Termodinamičke osobine ........................................................................................................................ 2
1.1.3. Parametri stanja sistema .......................................................................................................................... 2
1.1.4. Termodinamičke funkcije stanja ............................................................................................................. 3
1.1.5. Termodinamička ravnoteža ...................................................................................................................... 3
1.1.6. Termodinamički proces ........................................................................................................................... 3
1.1.7. Rad, energija i toplota ............................................................................................................................ 3
2. I ZAKON TERMODINAMIKE
........................................................................................................... 4
2.1. Formulacije prvog zakona termodinamike ................................................................................................... 4
2.2. Unutrašnja energija U .................................................................................................................................. 4
2.3. Džulov eksperiment .................................................................................................................................... 5
2.3.1. Termodinamička definicija idealnog gasnog stanja .............................................................................. 5
2.4. Džul – Tomsonov eksperiment .................................................................................................................... 6
3. DRUGI ZAKON TERMODINAMIKE
............................................................................................... 7
3.1. Klauzijusov postulat ................................................................................................................................... 7
3.2. Pojam toplotnog rezervoara ........................................................................................................................ 7
3.3. Kružni ciklusi .............................................................................................................................................. 7
3.4. Desnokretni i lijevokretni ciklus .................................................................................................................. 8
3.5. Termodinamički stepen iskorišćenja ............................................................................................................ 8
3.6. Pojam entropije ........................................................................................................................................... 9
3.7. T-S dijagram ................................................................................................................................................ 9
3.7.1. Osnovne promjene stanja u T–S dijagramu ........................................................................................ 10
3.8. Povratni i nepovratni procesi ..................................................................................................................... 10
4. TREĆI ZAKON TERMODINAMIKE
............................................................................................... 10
4.1. Helmholtz-ova funkcija ............................................................................................................................. 10
4.2. Gibbs-ova funkcija ..................................................................................................................................... 11
5. ZAKLJUČAK
............................................................................................................................................. 12
6. LITERATURA
............................................................................................................................................ 13
3
1.1.4. Termodinamičke funkcije stanja
- Promena termodinamičke funkcije stanja određena je samo početnim i krajnim stanjima sistema i nezavisna je
od puta uspostavljanja tog stanja.
1.1.5. Termodinamička ravnoteža
podrazumeva postojanje:
- termičke ravnoteže
- hemijske ravnoteže
- mehaničke ravnoteže
Nulti zakon termodinamike
–
Ako se posmatraju tri sistema A, B i C, i ako su sistemi A i C kao i B i C u
termičkoj ravnoteži, tada moraju biti i A i B u termičkoj ravnoteži.
1.1.6. Termodinamički proces
Termodinamički proces
- promjena stanja termodinamičkog sistema.
-
Izobarni
proces – proces koji se odvija u uslovima konstantnog pritiska (
P = const.
)
-
Izohorni
proces – proces koji se odvija u uslovima konstantne zapremine (
V = const.
)
-
Izotermski
proces – proces koji se odvija u uslovima konstantne temperature (
T = const.
)
-
Adijabatski
proces – proces koji se dešava bez razmjene energije u vidu toplote između
sistema i okoline.
-
Reverzibilan
(povratni) proces - beskonačno spor proces tako da sistem neprekidno prolazi
kroz niz uzastopnih ravnotežnih stanja. To je proces koji se u svakom trenutku može dešavati
u suprotnom smijeru dejstvom infinitezimalne promjene spoljašnjih uslova.
-
Ireverzibilan
(nepovratni) proces – proces koji se izvodi brzo, u jednom koraku, i sistem
nema priliku da postigne ravnotežu.
1.1.7. Rad, energija i toplota
Energija
postoji u različitim oblicima: kinetička, potencijalna, termička, hemijska,
površinska.
Energija se definiše i kao sposobnost sistema da vrši rad.
Rad w
predstavlja oblik prijenosa energije zbog dejstva sile duž puta.
Toplota q
predstavlja oblik prenosa energije zbog postojanja temperaturske razlike
između sistema i okoline.
