Thermodynamik.
Energieumwandlung

I Verbrennung thermische Energie.
Auswirkungen der Thermodynamik

Entropy

Thermodynamische Eigenschaften

Thermodynamische Eigenschaften

Eine thermodynamische Eigenschaft ist eine Eigenschaft oder eine Besonderheit, die Änderungen des Arbeitsstoffs, also Änderungen der Energie, ermöglicht.

Die thermodynamischen Eigenschaften können als intensiv und extensiv eingestuft werden. Sie sind intensiv diejenigen, die nicht von der Menge der Materie des Systems (Druck, Temperatur, Zusammensetzung) abhängen. Umfangreiche sind abhängig von der Größe des Systems (Masse, Volumen).

Thermodynamische Variablen

Die thermodynamischen Variablen sind die Größen, die wir für notwendig oder zweckmäßig halten, um eine makroskopische Beschreibung des Systems zu geben. Die meisten dieser Größen stammen aus anderen Bereichen der Physik.

Eine thermodynamische Variable ist eine makroskopische physikalische Größe, die den Zustand eines Systems im Gleichgewicht charakterisiert. Dann kann durch eine bestimmte Anzahl von Zustandsvariablen der Zustand eines im Gleichgewicht befindlichen thermodynamischen Systems definiert werden. Im Allgemeinen können Systeme außerhalb des Gleichgewichts nicht durch eine endliche Anzahl von Freiheitsgraden dargestellt werden, und ihre Beschreibung ist viel komplexer.

Der Wert einer Zustandsfunktion hängt nur vom aktuellen thermodynamischen Zustand des Systems ab, unabhängig davon, wie es zu ihm gelangt ist. Das heißt, wenn wir zu einem bestimmten Zeitpunkt zwei thermodynamische Systeme im Gleichgewicht mit n Freiheitsgraden haben und den gleichen Wert von n unabhängigen Zustandsfunktionen messen, hat jede andere Zustandsfunktion in beiden Systemen den gleichen Wert, unabhängig vom Wert der thermodynamischen Variablen in früheren Zeitpunkten.

Intensive thermodynamische Eigenschaften

Die intensiven Eigenschaften sind masseabhängig, sie sind systemcharakteristisch. Die Intensiven hängen nicht von der Größe des Systems ab. Wenn ein System in zwei Teile unterteilt ist, behält eine intensive Eigenschaft in jedem Teil den gleichen Wert bei. Zum Beispiel ist die Dichte von Wasser die gleiche, wenn es in einem Liter konzentriert ist, als die, die in einer riesigen Lagerstätte konzentriert ist.

Innerhalb dieser Eigenschaften haben wir alle spezifischen Werte wie spezifische innere Energie, spezifische Enthalpie, spezifische Entropie, Temperatur, Druck, spezifisches Volumen usw.

Hier ist eine kurze Beschreibung einiger von ihnen:

  • Dichte: Die Dichte, die zwischen der Masse, die ein Gesamtvolumen einnimmt, oder mit anderen Worten der Masse pro Volumeneinheit besteht.
  • Spezifisches Volumen: Das spezifische Volumen ist die Beziehung, die zwischen dem von einer Masse eingenommenen Gesamtvolumen besteht. Sie kann auch als Volumen pro Masseneinheit definiert werden.
  • Spezifisches Gewicht. Das spezifische Gewicht ist definiert als das Verhältnis zwischen dem Körpergewicht und dem Gesamtvolumen, das es einnimmt.
  • Druck Druck ist die Kraft, die ein Körper pro Flächeneinheit ausübt.
  • Temperatur Die Temperatur ist der Wärmezustand eines Stoffes, der Wärme übertragen soll. Die Temperatur kann in verschiedenen Skalen ausgedrückt werden: Grad Celsius, Grad Fahrenheit, Kelvin oder Rankine.

Umfangreiche thermodynamische Eigenschaften

Die umfangreichen Eigenschaften hängen nicht von der Masse ab, sondern von der Größe des Systems. Wenn also die verschiedenen Teile eines Ganzen zusammenkommen, erhalten Sie einen Gesamtwert. Wenn ein System aus verschiedenen Subsystemen besteht, ist der Wert der umfangreichen Eigenschaft für das Gesamtsystem die Summe des Werts der verschiedenen Subsysteme.

Umfangreiche Eigenschaften werden intensiv, wenn sie pro Masseneinheit (spezifische Eigenschaft), Mol (molare Eigenschaft) oder Volumen (Eigenschaftsdichte) ausgedrückt werden.

Zu dieser Gruppe von Eigenschaften gehören die Gesamtwerte wie Gesamtenergien, Volumen, Gewicht, Substanzmenge usw.

Als nächstes beschreiben wir einige umfangreiche thermodynamische Eigenschaften:

Hitze

Die Wärme in der Thermodynamik wird als die Energie betrachtet, die fließt, wenn zwei Substanzen mit unterschiedlichen Temperaturen in Kontakt kommen. Die Wärme fließt immer vom warmen zum kalten Körper.

Üblicherweise hat die Wärme, die ein System verlässt, ein negatives Vorzeichen. während die Wärme, die in ein System eintritt, ein positives Vorzeichen hat.

Die Temperatur ist eine intensive Eigenschaft, während die Wärme eine umfangreiche Eigenschaft ist. Wärme ist wiederum keine Zustandsfunktion, da sie vom zurückgelegten Weg abhängt.

Die Einheiten, um Wärme auszudrücken, sind die Energieeinheiten, am häufigsten sind Juli (J) und Kalorien (cal).

Arbeit

Die Arbeit in der Thermodynamik stellt immer einen Energieaustausch zwischen einem System und seiner Umgebung dar.

Konventionell hat die Arbeit der Umgebung am System ein positives Vorzeichen. während, wenn das System, das Arbeiten an der Umgebung ausführt, ein negatives Vorzeichen hat.

Arbeit ist keine Funktion des Staates, sie hängt vom zurückgelegten Weg ab.

Die Einheiten, um einen Job auszudrücken, sind die der Energie, die häufigsten sind Juli (J) und Kalorien (Cal).

Innere Energie

Die innere Energie eines thermodynamischen Systems ist die Summe aller im System vorhandenen Energien (kinetische Energie, thermische Energie, potentielle Energie usw.). Einige Autoren vertreten es mit dem Buchstaben U.

Die innere Energie ist eine Art von Energie, die nicht in absoluter Form bestimmt werden kann, daher wird die innere Energieänderung des Systems gemessen.

Die innere Energie ist eine umfangreiche thermodynamische Eigenschaft, die von der Quantität und Qualität der Materie abhängt. Die innere Energie ist wiederum eine Funktion des Zustands, unabhängig vom zurückgelegten Weg.

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Geändert am: 17. April 2019