1

Izjednačenje temperature♦ Izjednačenje temperature između dva tijela

različitih temperatura tumači se dvjema iskustvenim postavkama.

♦ Prema prvoj, svako prirodno tijelo te�i konačnoj toplinskoj ravnote�i sa tijelom vi�e ili ni�e temperature i bez vanjskog utjecaja ostaje nepromijenjeno

♦ Prema drugoj postavci, dva su tijela u toplinskoj ravnote�i ako je svako od njih u ravnote�i sa nekim trećim tijelom

♦ Primjer: �ivin termometar kao treće tijeloPribli�i li se dovoljno termometar prvom tijelu

�iva će u termometru mijenjati svoj volumen sve dok ne postigne toplinsku ravnote�u s tim tijelom.

Ako tada termometar pribli�imo drugom tijelu i pri tome se obujam �ive ne promjeni tada je s tijelom u toplinskoj ravnote�i, pa su prema tome i oba tijela međusobno u ravnote�i.

Tu postavku zovemo Guggenheim (Gugnhajm) nultim zakonom

termodinamike

NULTI ZAKON TERMODINAMIKE! Toplije tijelo uvijek grije hladnije i ako nema

nekog utjecaja ono će se odvijati tako dugo dok se toplije tijelo ne ohladi, a hladnije ne zagrije do istoga temperaturnog nivoa �termodinamička ravnote�a

! Ka�emo da se razmjenjuje toplina na osnovu razlike temperatura, kao veza struje i napona (toplina kao i struja predstavlja kapacitet,a temperatura kao i napon intenzitet)

! Nulti zakon termodinamike � ako su u toplinskoj ravnote�i neka tijela A i C, a jednako tako i tijela B i C, tada su i tijela A i B u ravnote�i

Nulti zakon termodinamike

Opći plinski zakoni

♦ GAY-LUSSACOV zakon (Ge-Lisak)

1

1

2

2TV

TV =

Porast volumena plina pri stalnom tlaku proporcionalan je njegovoj apsolutnoj temperaturi

Povisimo li tlak plina na neki veći tlak smanjit će se početni volumen, a proporcionalnost volumena i temperature ostat će isti.

♦ BOYLE-MAROTTEOV zakon (Bojl-Mariot)

1

2

2

1VV

pp =

Pri stalnoj temperaturi tlakovi se neke količine plina odnose obrnuto proporcionalno s volumenima pri tim tlakovima.

2

PRVI ZAKON TERMODINAMIKE

UNUTARNJA ENERGIJA � poznati oblici mehaničke energije (potencijalne i kinetičke), kemijske, nuklearne i itd.

TOPLINSKA UNUTARNJA ENERGIJA � Joule zakon pri čemu neki teret kada se spusti na dno ili tlo (potencijalna energija mu je jednaka nuli) ali je zbog izvr�enog rada do�lo do zagrijavanja vode u okolini na taj način je teret izgubio energiju i predao ga okolnoj energiji vode.

Jedinica za unutarnju energiju su J ili Nm

SPECIFIČNA TOPLINA! Je ona energija koju je potrebno utro�iti da bi

jedinici mase nekog materijala temperatura porasla za jedan stupanj C ili K

! Ova definicija vrijedi za nestlačive čvrste materijale međutim kod plinova ju treba nadopuniti naime, kod plinova je bitno da li je osim grijanja prisutna i promjena volumena i kako

RAD I SNAGA! Prema definiciji iz fizike, rad je proizvod sile i

puta gibanju pravcu sile! U termodinamici ka�emo da sustav vr�i rad

prema okolini ako u tijeku procesa ostvaruje efekt podizanja tereta

! Sila koja se svladava je M x g, a put je Z pa je izvr�ni rad:

L= M x g x Z ili

L = P x ∆V

! Količina koja se izra�ava kao protok mase po jedinici vremena, kgs-1, tada i rad ima dimenziju po jedinici vremena, �to zapravo predstavlja SNAGU i označava se sa N (Js-1) ili (W)

PRVI ZAKON TERMODINAMIKE! Prema općem zakonu o odr�anju energije,

zbroj svih energija prije procesa mora biti jednak zbroju energija poslije procesa

! Jednad�ba za prvi zakon termodinamike glasi:Q=U2-U1+L

U= unutarnja energijaL= dovedeni radQ= toplina!Dovedena toplina nekom sustavu (tijelu)

tro�i se na povećanje njegove unutarnje energije i obavljanje rada

JEDNAD�BA STANJA! Osnovni termodinamički parametri:

specifični volumen, temperatura i tlakmeđusobno su čvrsto povezani

! Ako se dva parametra mijenjaju, treći je jednoznačno određen s prva dva

! Npr. : ako nekom plinu smanjuje volumen i istovremeno mu se dovodi toplina (raste temperatura), tlak plina ne mo�e padati nego samo rasti

! Takva veza navedenih parametara naziva se termička jednad�ba stanja ili samo jednad�ba stanja

3

! Jednad�a stanja ili opća plinska jednad�ba glasi:

pV=nRTP = tlak (Pa)V = volumen (m3)n = količina tvari (mol)R = plinska konstanta (određuje se

eksperimentalno za svaki plin) (Jkg-1 K-1) i iznosi 8,315

T = temperatura (K)