Лекція №2 термодинаміка відкритих біологічних середовищ

Виведення основного рівняння МКТ ґрунтується на моделі ідеального газу, а також на наступних уявленнях

• Виведення основного рівняння МКТ ґрунтується на моделі ідеального газу, а також на наступних уявленнях

• тиск газу на стінку не залежить від форми посудини. Тому припустимо, що посудина має форму кубу із сторонами .

• зіткнення молекул між собою та зі стінками посудини є абсолютно пружними і симетричними, причому, інтервали часу між зіткненнями значно більші за час самих зіткнень.

• якщо газ знаходиться у рівновазі, то всі напрямки руху молекул рівноймовірні і при відсутності зовнішніх сил молекули газу розподілені рівномірно по всьому об’єму.

ВНУТРІШНЯ ЕНЕРГІЯ ІДЕАЛЬНОГО ГАЗУ

МЕХАНІЧНА РОБОТА

РОБОТА ІДЕАЛЬНОГО ГАЗУ В ІЗОПРОЦЕСАХ

КІЛЬКІСТЬ ТЕПЛОТИ

Перший закон термодинаміки є законом збереження енергії, який сформульований у вигляді, зручному для розгляду теплових процесів: кількість теплоти, надана системі, йде на зміну внутрішньої енергії системи і здійснення системою роботи:

• Перший закон термодинаміки є законом збереження енергії, який сформульований у вигляді, зручному для розгляду теплових процесів: кількість теплоти, надана системі, йде на зміну внутрішньої енергії системи і здійснення системою роботи:

Застосування І закону термодинаміки до ізопроцесів

Термодинамічний процес, виконуваний системою, називають оборотним, якщо після нього можна повернути систему і всі тіла, які з нею взаємодіяли у вихідний стан таким чином, щоб в інших тілах не виникло ніяких залишкових явищ. Іншими словами, під час оборотного процесу система може повернутися у вихідний стан так, що в оточуючому середовищі не залишиться ніяких змін. Прикладом оборотного процесу є незатухаючі коливання тіла, підвішеного у вакуумі на абсолютно пружній пружині. Механічні коливання такої пружини не викликають змін енергії теплового руху частинок системи.

• Термодинамічний процес, виконуваний системою, називають оборотним, якщо після нього можна повернути систему і всі тіла, які з нею взаємодіяли у вихідний стан таким чином, щоб в інших тілах не виникло ніяких залишкових явищ. Іншими словами, під час оборотного процесу система може повернутися у вихідний стан так, що в оточуючому середовищі не залишиться ніяких змін. Прикладом оборотного процесу є незатухаючі коливання тіла, підвішеного у вакуумі на абсолютно пружній пружині. Механічні коливання такої пружини не викликають змін енергії теплового руху частинок системи.

• Прикладом необоротного процесу є гальмування тіла під дією сили тертя. Всі процеси, які супроводжуються тертям, є необоротними. Усі реальні процеси є необоротними. Але в деяких випадках умови протікання процесів є такими, що їх наближено можна вважати оборотними.

ДРУГИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ

• Неможливим є процес, єдиним наслідком якого є передача тепла від холодного тіла гарячому (Клаузіус);

• Неможливий процес єдиним наслідком якого є виконання роботи за рахунок охолодження одного тіла (Томсон);

• Неможливо створити вічний двигун другого роду.

• Найбільш загальним формулюванням другого закону термодинаміки є:

• Ентропія замкнутої системи не може зменшуватися при будь-яких процесах, що в ній відбуваються

ЗМІНА ЕНТРОПІЇ ПРИ ТЕРМОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСАХ

ТРЕТІЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ

ВЛАСТИВОСТІ РЕАЛЬНИХ ГАЗІВ