Základy termodynamiky Principy * Celá termodynamika vychází ze dvou empiricky zjištěných principů, které není možné odvodit ze žádných "základnějších" vztahů nebo zákonů. Není zřejmé, proč tomu tak je, proč "Příroda" tyto principy dodržuje. * Tyto dva principy, označované jako zákony, jsou formulovány následovně: -- energie systému zůstává konstantní pokud není změněna prací nebo přenosem tepla (princip "konzervace" nebo "zachování" energie) -- celková neuspořádanost v průběhu procesů roste Základní pojmy * Práce je vykonávána nějakým procesem v případě, kdy může být v principu tento proces použit pro změnu výšky závaží. * Energie systému je jeho potenciální schopnost konat práci. * Energie systému může být změněna nejen prací. Pokud se změní energie systému tokem tepla mezi systémem a jeho okolím v důsledku rozdílu jejich teplot, pak byla energie přenesena v podobě tepla. Vnitřní energie * dU = dq + dw * dU = dq - p dV * Objemová práce * w = F×s = p×A×s = p×DV * F = p×A * DV = A×s Entalpie * dU = dq + dw * dU = dq - p dV * Entalpie * H = U + p V * dH = dU + d(pV) = dU + p dV + V dp * dH = dU + p dV (p = konst.) * Dosazením za vnitřní energii * dH = dU + p dV = (dq - p dV) + p dV = dq (p = konst.) * dH = dq[p] Druhý zákon Entropie DeltaScelk > 0 Celková změna entropie * Proces * dS[celk] > 0 * dS[celk] = dS[sys] + dS[ok] * dS[sys] + dS[ok] > 0 * Rovnováha * dS[sys] + dS[ok] = 0 Gibbsova funkce Gibbsova funkce Gibbsova funkce Souhrn Procesy Fázové hranice Konstrukce Přeměny bazaltu Systémy s proměnlivým složením fází * chemické reakce * pevné, kapalné a plynné roztoky A + 2B <-> 3C + 2D A + 2B <-> 3C + 2D Reakční Gibbsova funkce Důležité rovnovážné konstanty Konstanty Diagramy Diagramy