1 / 27

Wykład 14-15

Wykład 14-15. Fizyka statystyczna. Dyfuzja. Cykle termodynamiczne. II zasada termodynamiki. Pojecie entropii i prawo wzrostu entropii. Prawdopodobieństwo.

keisha
Download Presentation

Wykład 14-15

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Wykład 14-15 Fizyka statystyczna. Dyfuzja. Cykle termodynamiczne. II zasada termodynamiki. Pojecie entropii i prawo wzrostu entropii.

  2. Prawdopodobieństwo Jakie jest prawdopodobieństwo, P(V), że w gazie o średniej gęstości n cząstek na jednostkę objętości, objętość V nie zawiera żadnej cząstki? średnia objętość na jedna cząstkę: wybieram sobie małą objętość prawdopodobieństwo, pw, że w objętości w znajduje się cząstka prawdopodobieństwo, że w objętości w nie ma cząstki prawdopodobieństwo, P(V), że w objętości V=kw nie ma cząstek

  3. Prawdopodobieństwo d Jakie jest prawdopodobieństwo, że w gazie o średniej gęstości n cząstek na jednostkę objętości, cząstka o średnicy d nie zderzy się z inna cząstką na drodzeL? L 2d potrzebna objętość przekrój czynny

  4. Gęstość prawdopodobieństwa d prawdopodobieństwo, że doleci co najmniej do L L 2d prawdopodobieństwo, zderzenia na drodze L gęstość prawdopodobieństwa

  5. Średnia droga swobodna d W gazie o ciśnieniu 1 atm koncentracja cząstek jest n=NA/22.4 l=2.7 1025/m3. Cząstki o średnicy d=2 10-10m mają średnią drogę swobodną l=3000 10-8 m. L 2d gęstość prawdopodobieństwa Średnia droga swobodna

  6. Dyfuzja (auto dyfuzja) Średnia droga przypadkowej cząstki, po czasie t. Średni kwadrat drogi cząstki, po czasie t.

  7. Stała dyfuzji W gazie o ciśnieniu 1 atm koncentracja cząstek jest n=NA/22.4 l=2.7 1025/m3. Cząstki o średnicy d=2 10-10m mają średnią drogę swobodną l=3000 10-8 m. Przy prędkości termicznej v =103 m/s, czas pomiędzy zderzeniami t =3 10-8 s.

  8. Równanie dyfuzji Gęstość prądu – proporcjonalna do gradientu koncentracji. • Dyfuzja • cząstek (w gazie, płynach, ciałach stałych) • wilgoci, • ciepła.

  9. Rozkład gęstości prawdopodobieństwa,rozkład wykładniczy gęstość prawdopodobieństwa L-zmienna losowa • norma • zerowy moment rozkładu • Średnia droga swobodna, wartość średnia zmiennej losowej pierwszy moment rozkładu • średnia kwadratowa, wartość średnia kwadratu zmiennej losowej drugi moment rozkładu • wariancja rozkładu średni (kwadratowy) rozrzut zmiennej losowej

  10. Rozkład gęstości prawdopodobieństwa,rozkład normalny (Gauss’a) gęstość prawdopodobieństwa x-zmienna losowa • norma • zerowy moment rozkładu • wartość średnia zmiennej losowej pierwszy moment rozkładu • średnia kwadratowa, wartość średnia kwadratu zmiennej losowej drugi moment rozkładu • wariancja rozkładu średni (kwadratowy) rozrzut zmiennej losowej

  11. Rozkład gęstości prawdopodobieństwa,rozkład Maxwell’a gęstość prawdopodobieństwa v prędkość -zmienna losowa • norma • zerowy moment rozkładu

  12. Druga zasada termodynamiki odwracalność procesów możliwość zamiany ciepła na pracę entropia prawo wzrostu entropii śmierć cieplna wszechświata

  13. Procesy odwracalne i nieodwracalne • zetknięcie ciał o różnej temperaturze • ogrzewanie jednych ciał przez drugie • połączenie zbiorników o różnym ciśnieniu. • wiatry • przejście układu do niższego stanu energetycznego • spalanie i wiele innych reakcji fizycznych.

  14. I zasada i równanie stanu gazuprzemiana izotermiczna równanie stanu gazu praca wykonana przez gaz energia wewnętrzna pobrane ciepło

  15. I zasada i równanie stanu gazuprzemiana adiabatyczna równanie stanu gazu równanie adiabaty praca wykonana przez gaz pobrane ciepło energia wewnętrzna

  16. Cykl Carnota praca wykonana przez gaz w przemianie izotermicznej współczynnik sprawności

  17. II zasada termodynamiki(I sformułowanie)do zamiany ciepła na pracę potrzebna jest grzejnica i chłodnicaSprawność zamiany jest nie większa niż: dla procesów nieodwaracalnych jest mniejsza

  18. Współczynnik sprawnościproces nieodwracalny współczynnik sprawności

  19. Cykl Carnota W odwracalnej przemianie izotermicznej w cyklu Carnota ciekawa funkcja!!!

  20. Cykl Carnota i inne cykle odwracalne • pojęcie cyklu • każdy cykl odwracalny • może być traktowany jako • suma cyklów Crnota współczynnik sprawności temperatura zmienia się w sposób ciągły entropia

  21. Entropia w cyklu Carnota(cykl odwracalny) w przemianach adiabatycznych w przemianach izotermicznych funkcja stanu !!!

  22. Prawo wzrostu entropiiśmierć cieplna • znak entropii (jak ciepło) • w każdym cyklu odwracalnym • zmiana entropii =0 • w cyklu nieodwracalnym entropia rośnie

  23. Entropia w przemianie(np.. izotermicznej, odwracalnej)

  24. Lepkość płynów: *opory związane z ruchem (tarcie) *silnie zależy od szybkości - pomijalnie mała przy bardzo wolnych procesach *lepkość potrzebuje: - energii - entropii

  25. Entropia:miara nieporządku miara prawdopodobieństwa • procesy samorzutne dążą do układów bardziej prawdopodobnych • rośnie nieporządek bo ma większe prawdopodobieństwo • prawo wzrostu entropii

  26. II zasada termodynamikido zamiany ciepła na pracę potrzebna jest grzejnik i chłodnicaSprawność zamiany jest nie większa niż:Ciepło nie może samorzutnie przejść od ciała chłodnego do ciepłego Nie można w pełni odwrócić przemiany, w której występuje tarcie Prawo wzrostu entropii

  27. Funkcja stanu a potencjał termodynamicznyFunkcja stanu: U,S - Zmiany funkcji zależą jedynie od stanu początkowego i końcowegoPotencjał termodynamiczny: wielkość, która osiąga minimum w równowadze termodynamicznej. Energia wewnętrzna Energia swobodna Entalpia

More Related