Univerzitet u KragujevcuMainski fakultet u KragujevcuMilorad BojiTermodinamika-pitanja i pojmovi(2-10 poglavlje predavanja)Kragujevac, 20072.0. Osnovni pojmovi-Pitanja 1. ta je to termodinamiki sistem?2. ta je to okolina termodinamikog sistema? 3. ta se razmenjuje izmedju sistema i okoline?4. ta je Termodinamika?5. ta su to makroskopski materijalni sistemi? 6. taseuovomkursupodrazumevapod pojmom elementarnih estica? 7. ta je to homogeni termodinamiki sistem ?8. ta je to heterogeni termodinamiki sistem ?9. ta je tootvorentermodinamikisistem (kontrolna masa)?10. ta je tozatvorentermodinamikisistem (kontrolna zapremina) ?11. ta je to izolovan termodinamiki sistem ? 12. ta je toadijabatski izolovantermodinamiki sistem ? 13. ta su to izolatori ? 14. ta je to adijabatska granina povrina?15. ta je to dijatermina granina povrina?16. ta je to pokretna granina povrina?17. ta je to nepokretna granina povrina?18. ta je to fenomenoloka termodinamika?19. ta je to statistika termodinamika?2.0. Osnovni pojmovi-Pojmovnik 1. Termodinamiki sistem je onaj deo sveta koji je predmet termodinamikog izuavanja. Taj deo sveta izdvojen je od ostalog prostora graninom povrinom koja moe biti ili stvarna ili zamiljena. 2. Okolina termodinamikog sistemaje ostaliprostor koji nije ukljuen u sistem. 3. Izmedju sistema i okoline razmenjuje semasa mi energija u vidu rada L i u vidu toplote Q.4. Termodinamikapredstavlja naunu disciplinu koja izuava medjusobno delovanje termodinamikog sistema i njegove okoline koje se ogleda kroz razmenu mase, toplote i rada preko njegove medjusobne granice.5. Makroskopski materijalni sistemisu materijalni sistemi ije su dimenzije mnogostruko vee od dimenzija njihovoh elementarnih estica. 6. Elementarne estice su molekuli (u ovom kursu). 7. Homogeni termodinamiki sistemje onaj ije osobine su jednake u svim njegovim delovima ili se one kontinualno menjaju od jednog mesta do drugog. 8. Heterogeni termodinamiki sistem se sastoji od dva ilivie medjusobno razliitih homogenih podruja,tzv. faza. 9. Otvoren termodinamikisistem (kontrolna masa) je termodinamiki sistem kod koga je mogua razmena mase sa okolinom. 10. Zatvorentermodinamikisistem (kontrolna zapremina)je termodinamiki sistem kod koga je nije mogua razmena mase sa okolinom. 11. Izolovantermodinamikisistem jetermodinamiki sistemkod koga je nije mogua razmena energije (toplote i rada) sa okolinom. 12. Adijabatski izolovantermodinamikisistemje termodinamiki sistem kod koga je nije mogua razmena toplote sa okolinom. 13. Izolatorisu granine povrine izolovanog termodinamikog sistema(kroz njih nema razmene rada i toplote sa okolinom). 14. Adijabatske granine povrineposeduje termodinmiki system koji je adijabatski izolovan. 15. Dijatermine granine povrineposeduje termodinamiki sistem koji nije adijabatski izolovan. 16. Pokretne granine povrinetermodinamikog sistema su one koje proputaju rad. 17. Nepokretne granine povrinetermodinamikog sistema su one koje ne proputaju rad. 18. Fenomenoloka Termodinamikarazmatra stanja, makroskopske osobine termodinamikog sistema (pritisak, temperatura, masa i sl.) i promene stanja sistemabez dubljegulaenjaunjegovugradju. Tom prilikomseupotrebljavadeterministikalogikautom smisludaakododjedopojaveA, moradadodjedo pojave B.19. Statistikatermodinamikaposmatra makroskopski sistem kao skup vrlo velikog broja estica. Makroskopska svojstva sistema proraunavaju se na osnovu osobina tih estica. Zato je potrebno poznavati mehanikumalihestica(pri tomeseumestoklasine mehanike treba posluiti kvantnom) i statistike zakonitosti koje vladaju u mnotvima malih estica. Tomprilikomsekoristi nedeterministika logika u smisludaakododjedopojaveA, verovatnojedae doi do pojave B.3.0. Veliine stanja-pitanja1. ta su to veliine stanja? 2. ime je okarakterisna struktura sistema? 3. Kada se kae da je agregatno stanje gasovito? 4. Kada se kae da je agregatno stanje teno?.5. Kada se kae da je agregatno stanje vrsto? 6. Nabrojati mere koliine materije. Dati njihove oznake. 7. Nabrojati jedinice koliine materije.8. ta je to veliki normalni kubni metar? Dati njenu oznaku i jedinicu.9. ta je to malinormalnikubnimetar?Datinjenu oznaku i jedinicu.10. ta je kliomol?11. ta je to Loschmidtov ili Avogadrov broj? 12. ta se smatra elementarnom esticom termodinamikog sistema. 13. ta je to relativna molekulska masa?Datinjenu oznaku i jedinicu.14. ta je to gustina? Dati njenu oznaku i jedinicu.15. ta je to specifina zapremina? Dati njenu oznaku i jedinicu.16. ta je tospecifina molarna zapremina?Dati njenu oznaku i jedinicu.17. ta je to Temperatura je u optem sluaju? 18. ta je to Temperatura vrstog tela?19. ta jeto Apsolutna temperatura?Dati njenu oznaku i jedinicu.20. Kako se dobijajuRelativne temperature?Dati njihove oznake i jedinice.21. KakosedobijarelativnatemperaturaCelzijusa? Dati njenu oznaku i jedinicu. 22. Koliko iznosi temperatura leda i vode pri njihovoj ravnotei napritiskuod101325Paurazliitim temperaturskim jedinicama? 23. Kolikoiznositemperatura vodeivodenepareu ravnotei napritiskuod101325Paurazliitim temperaturskim jedinicama? 24. Koliko iznosi apsolutna nula temperature odgovara temperaturamau razliitim temperaturskim jedinicama? 25. Kolikoiznosi razlikatemperaturaledai vodei vode i vodene pare u ravnoteina 101325 Pa u razliitim temperaturskim jedinicama?26. ta je to apsolutni pritisak? Dati njegovu oznaku. 27. Navesti jediniceza pritisak u meunarodnom sistemu jedinica. 28. Navesti jedinice za pritisak vanSI sistema jedinica. 29. ta jebarometarskog pritisak?Dati njegovu oznaku. 30. ta je to nadpritisak ? Dati njegovu oznaku. 31. ta je to podpritisak? Dati njegovu oznaku. 32. Koji pritisak i koja temperatura se upotrebljavaju u termodinamikim jednainama? 33. ta je to specifina unutranja energija?Dati njenu oznaku i jedinicu. 34. ta je to molarna specifina unutranja energija? Dati njenu oznaku i jedinicu. 35. ta su to ekstenzivne veliine stanja36. ta su to intezivne veliine stanja i kako se dobijaju.37.Pobrojati ekstenzivne veliine stanja38. Pobrojati intezivne veliine stanja3.0. Veliine stanja-Pojmovnik1. Veliine stanjapredstavljaju prepoznatljive karakteristike nekog termodinamikog sistema pomou kojih se identifikuje stanje u kome se on nalazi. 2. Struktura sistemaje okarakterisana hemijskim sastavom kao i fizikim karakteristikama materijala od koga se sastoji sistem.3. Gasovito agregatno stanjepostoji kada su molekuli su medjusobno udaljeni i u poloajima koji se ne mogu predvideti; kreu se slobodno, nezavisnoi nasumice; prilikomsvojih sudara razmenjuju koliinu kretanja.4. Teno agregatno stanje postoji kada su molekuli vie zbijeni nego u sluajugasa, ali mogu da se slobodno kreu.Kretanje nije potpuno slobodno ve je ogranieno nedostatkomprostora i medjusobnim privlaenjem ili odbijanjem.5. vrsto agregatno stanje postoji kada su molekuli postavljeni veoma blizu jedan do drugog, statini i mogu davibriraju oko svog poloaja u prostoru.6. Mere koliinematerijesubroj kilomolova(N), veliki normalni kubni metar (NN) , mali normalni kubni metar (Nn) i masa (m).7. Jedinice koliine materije su [kmol], [Nm3], [nm3], i [kg].8. Veliki normalnikubni metar(NN)[Nm3]je koliina materije koja zauzima zapreminu od 1m3nap=101325 Pa i t=0C. 9. Mali normalni kubni metar(Nn)[nm3]je koliina materije koja zauzima zapreminu od 1m3 na pritisku od 98066,5 Pa i temperaturi od 10 C.10. Kilomol je skup od 6,023 1026molekula. 11. LoschmidtoviliAvogadrovbrojje n0=6,023 1026 molekula/kmol.12. Elementarnaesticatermodinamikogsistemaje1 molekul. 13. Relativna molekulska masaM [kg/kmol]predstavlja onu koliinu materije u kg koju poseduje 1 kmolneke materije.4. STANJE RADNE MATERIJE-pitanjaPitanja:1. ta je to Stanje radne materije? 2. Kadajeradnamaterijajeutermodinamikoj ravnotei? 3. Kada postoji mehanika ravnotea? 4. Kada postoji termika ravnotea? 5. Kada postoji hemijske ravnotee? 6. Koje radne materije izuava Termodinamika? 7. tajeEntalpija. Dali jetoveliinastanjaili veliina promene stanja? Dati jedinicu. 8. ta je Specifina entalpija. Dati jedinicu. 4. STANJE RADNE MATERIJE-Pojmovnik1. Stanje radne materijeje posledica unutranjih nevidljivih mikroskopskih promena unutar radne materije. Ono je odredjeno vrednostima veliina stanja. 2. Radna materija je u termodinamikoj ravnotei kada su svi njeni delovi u medjusobnoj mehanikoj,termikoj i hemijskoj ravnotei, kada ne postoji uticaj okoline na termodinamiki sistemi obrnuto, kadaprekogranicasistemaneprelzi ni materija niti energija :rad i toplota (zatvoren i izolovansistem). Tadamakroskopskimmerenjima nije mogueotkriti nikakve promene veliina stanja sistema.3. Mehanika ravnoteaje posledica jednakosti pritiska u svim delovima neke radne materije 4. Termika ravnoteaje posledica jednakosti temperatura u svim delovima neke radne materije. 5. Hemijske ravnoteeje posledica jednakost unutranjeg hemijskog sastava i koncentracije materije.6. Termodinamika izuava radne materijeu ravnotenom stanju ili u stanju koje je blisko ravnotenom.7. Entalpija je zbir veliina stanja H=U+pV [J]. Kako je to zbir veliina stanja ona je i samaveliina stanja.8. Specifinaentalpija(h=H/m)uJ/kgjesteentalpija kg materije. 5JEDNAINE STANJA-PITANJA1. Napisati termikujednainustanjauoptem obliku. 2. Napisati kalorinujednainustanjauoptem obliku. 3. Opisati idealni gas. 4. Koji su uslovi pod kojima se moe uzeti da su odstupanja ponanja nekog gasaod ponaanja idealnog gasa zanemarljiva?5. Kada je jedan idealni gas jednoatomni? 6. Kada je jedan idealni gas vieatomni? 7. Napii dve termike jednaine stanja koje vae za sve vrste idealnog gasa. 8. Koja je vrednost univerzalne gasne konstante. 9. Koje se vrednosti temperature i pritiska upotrebljavaju u jednainama stanja? 10. Napii dve termike jednaine stanja koje vae za pojedinanevrste idealnog gasa.11. ta je to specijalna gasna konstanta. Dati jedinicu. Dali jenjenavrednost istazasve vrste gasova. 12. Napii kalorinu jednainu stanja koja vai za jednoatomni idealni gas. 13. ta je cV ? 14. ta je to cP? 15. Napiikalorinu jednainu stanja koja vai za viseatomni idealni gas.5JEDNAINE STANJA-Pojmovnik1. Termika jednaina stanja u optem obliku data je relacijom p p v T ( , ).2. Kalorinajednainastanja u optemoblikuje data relacijama u u v T h h p T ( , ), ( , ).3. Molekuli idealnog gasasu materijalne take ( konane mase i zanemarnjive zapremine). Ti molekuli se kreu po pravolinijskimi izlomljenim putanjama, a njihovi medjusobni sudari su centrini i elastini. Izmedjunjihnedelujumedjumolekularne sile. 4. Uslovi pod kojima se moe uzeti da su odstupanja ponanja nekog gasaod ponaanja idealnoggasazanemarljivamogupostojati pri visokim temperaturama i niskom pritisku.5. Jednoatomni idealni gasima jednoatomne molekule.6. Vieatomni idealni gas ima vieatomne molekule. 7. Termikejednainestanjakojevaezasvevrste idealnog gasa su T NR pVu i pv R Tn u.8. Univerzalna gasna konstanta R J kmolKu 8317 ( )ima istu vrednost za bilo koju vrstu gasa.9. U jednaine stanja se stavljajuvrednosti apsolutnog pritiska p u Pa, i apsolutne temperature T u K.10. Termika jednaina stanja koja vai za pojedine vrste idealnog gasa je mRT pV i pv RT .11. Specijalnom gasnom konstantom R R Mu /[J kgK] ima razne vrednosti za razne gasove. 12. Kalorine jednainestanjadu c dT dh c dTv p ,gdesu cv i cp konstantni vae za jednoatomni idealni gas. 13. cV(J/kgK)je specifina toplota pri konstantnoj zapremini.14. cP(J/kgK)je specifina toplota pri konstantnom pritisku. 15. Kalorinejednainestanja u u T h h T ( ), ( )vaeza viseatomni idealni gas.6. Meavine idealnih gasova-Pitanja1. ta najee predstavljaju gasovi u prirodi? 2. Kada je meavina homogena?3. ta su to komponente? 4. Kako se definiemolarni udeo komponente u meavini? 5. ta je to molarni sastav meavine? 6. Kako se definiemaseni udeo komponente u meavini? 7. ta je to maseni sastav meavine ?8. ta je to Parcijalni pritisak komponente? 9. U komobliku vai vai jednaina stanja za meavinu idealnog gasa?10. U kom obliku vae jednaine stanja za komponente?11. ta je to Daltonov zakon? 12. ta je to redukovana zapremina komponente ?13. emu je jednaka ukupna zapremina meavine ?14. Kako se definie zapreminski udeo komponente u meavini? 15. ta je to Zapreminski sastav meavine? 16. Dati vezu izmedju zapreminskog i molarnog udela. 17. Kako se moe dobiti veza izmedju zapreminskog i masenog sastava? 18. Dati vezu izmedju zapreminskog i masenog sastava preko specijalnih gasnih konstanti. 19. Dativezu izmedju zapreminskog i masenog sastava preko relativnih molekulskih masa. 20. Kako se moe izraunatirelativna molkulska masa meavine? 21. Dati relativnu molkulsku masu meavine poznavanjem molarnog sastava meavine. 22. Dati izraz za relativnu molkulsku masu meavine kada se poznaje maseni sastav meavine. 23. Kako se moe izraunati gasna konstanta meavine? 24. Dati gasnu konstantu meavine kada se poznaje zapreminski sastav meavine. 25. Datigasnu konstantu meavine kada se zna maseni sastav meavine. 26. Kako se moe sraunati molarna specifina toplota meavine? 27.Dati izraze za molarnu specifinu toplotu meavine pri konstantnoj zapremini i pri konstantnom pritisku. 28. Kako se moe sraunatimasena specifina toplota meavina? 29. Dati izraze zamasenu specifinu toplotu meavine pri konstantnoj zapremini i pri konstantnom pritisku. 6. Meavine idealnih gasova - Pojmovnik1. Gasovi uprirodi najeepredstavljajumeavine razliitih pojedninanih gasova. 2.Meavinajehomogenaukolikoseusvakomdeliu meavine nalaze molekuli komponenata ravnomerno rasporeeni i izmeani. 3. Komponente su pojedinani gasovi u meavinama.4. Molarni udeo komponente u meavini se definie kao kkNN5. Molarni sastav meavinepredstavlja skup vrednostik za k=1,..., nk6. Maseni udeo komponente u meavinise definie se: gmmkk7. Maseni sastav meavine je skup vrednostigkzak=1,..., nk 8. Parcijalni pritisak komponentepkpredstavlja pritisak kojibi imalanekakomponentakadabisenalazilasamau zapremini u kojoj je meavina.9.Zameavinuvai jednainastanjaidealnoggasau obliku: pV=NRuT.10. Za ukupno nk komponenata vai nk jednaina stanja u obliku:pkV=NkRuT. ili Vpk=RuTNk.11. Daltonov zakon jeste injenica da je pritisak meavine idealnih gasova jednak zbiru parcijalnih pritisaka komponenata (p pkknk1). 12. Redukovana zapreminaVkje zapremina koju bi pojedinana komponenta zauzimala kadabi imala ukupni totalni pritisak meavine. 13. Ukupna zapremina meavineje jednaka zbiru redukovanih zapremina komponenata(V Vkknk1).14.Zapreminski udeo komponenteu meavini je: rVVppkk k 15.Zapreminski sastavmeavinejeskupvrednostirkk=1,2,...,nk.16.Vezaizmedjuzapreminskogi molarnogudelaje rk=k. 17.Veza izmedju zapreminskog i masenog sastavamoe se dobiti na dva naina i to ili pomou specijalnih gasnih konstanti ili pomou relativnih molekulskih masa. 18.Veza izmedju zapreminskog i masenog sastava preko specijalnih gasnih konstanti jer gRRk kkM gde jek=1,2,...,nk19.Vezaizmedjuzapreminskogi masenogsastavaprekorelativnih molekulskih masa data je relacijom r gMMk kMk.20. Relativnu molkulsku masu meavinemogue je izraunati ili poznavanjemmolarnog sastava meavine ili poznavanjem masenog sastava meavine. 21. Relativne molkulske mase meavine poznavanjem molarnog sastava meavinedata je relacijom M M r MM k k k kknkknk 1 1.22. Relativna molkulska masa meavine kada se poznaje maseni sastav meavine data je relacijomMgMMkk knk11.23. Gasnu konstantu meavine mogue je izraunati ili poznavanjem molarnog (zapreminskog) sastava meavine ili poznavanjem masenog sastava meavine.24. Gasna konstanta meavine kada se poznaje zapreminski sastav meavine dataje relacijom RrRMkk knk11.25. Gasnakonstantameavinekadaseznamaseni sastav meavine data je relacijom R g RM k kknk1.26. Molarnu specifinu toplotu meavine [J/(kmolK)] mogue je sraunati ukoliko su poznati molarni udeli i molarne specifine toplote komponenata.27. Molarna specifina toplota meavine pri konstantnoj zapremini i pri konstantnom pritisku su redom c r cvnM k vnkknk1, c r cpnM k pnkknk1.28. Masene specifine toplote meavina[J/(kgK)] mogue je sraunati ukoliko su poznati maseni udeli i masene specifine toplote komponenata. 29. Masena specifinu toplotu meavine pri konstantnoj zapremini i pri konstantnom pritisku su redom nkkvk k vMc g c1, nkkpk k pMc g c1. 7. ENERGIJA Pitanja1. Koja je jedinica za merenje svih vrsta energije u SI sistemu?2. ta su to postojane energije? 3. ta su to nepostojane energije?4. Nabroj postojane energije koje moe posedovati termodinamiki sistem. 5. Kada se kae da radnotelo ima kinetiku energiju? 6. Koje vrste kinetike energije moe da poseduje termodinamiki system?7. ta je to potenijalna energija? 8. Koje vrste potencijalne energije moe da poseduje radno telo?9. ta je to potencijalna energija gravitacije? 10. ta je to potencijalna energija hemijske veze?11.ta je to potencijalna energija nuklearne veze?12.ta je to unutranja energija?13. Kojevrsteenergijemoe da poseduje svaki molekul? 14. Koje vrste kinetike energije moe da poseduje svaki molekul? 15. ta je to potencijalna energija molekula? 16.Da li se molekuli u radnoj materiji kreu bre ili sporije ako se radnoj materiji dovodienergija u vidu toplote ili/i rada?17. Kakojematematikimoguenapisati malu promenu postojane energije radne materije? 18.Kako je matematiki mogue napisati promenu postojane energijeu termodinamikom sistemukoji menjastanjeodsvogpoetnog (stanje 1) do krajnjeg stanja (stanje 2)?19. Odegazavisi aodeganezavisipromena unutranje energije radne materije pri promeni njenog stanja od poetnog (stanje 1) do krajnjeg stanja (stanje 2)? 20. Koliko trajunepostojaneenergije(toplota i mehaniki rad)? 21. Kada je mogue sa sigurnou rei da je razmenjenaenergijaizmedjuradnematerijei okoline mehaniki rad? 22. Kada je mogue sa sigurnou rei da je razmenjenaenergijaizmedjuradnematerijei okoline toplota?23. Kako jematematiki mogue predstaviti malu koliinu razmenjene toplote i rada? 24. Kako je mogue matematiki napisati razmenjenu koliinu toplote izmedju termodinamikog sistema i okoline kada termodinamiki systemmenjastanjeodsvog poetnog (stanje 1) do krajnjeg stanja (stanje 2)? 25. Kako je mogue matematiki napisati razmenjenu koliinu rada izmedju termodinamikog sistema i okoline kada termodinamiki systemmenjastanjeodsvog poetnog (stanje 1) do krajnjeg stanja (stanje 2)? 26. Napisati izraz za elementarni rad irenja.27.Napisati izraz za elementarni hemijski rad. 28. U kom e sluaju toplota spontano prelaziti sa termodinamikog sistema na okolinu? 29. U kom e sluaju toplota spontano prelazi sa okoline na termodinamiki sistem. 30.ta termodinamiki sistem poseduje, a ta ne poseduje. 31.ta okolina poseduje, a ta ne poseduje? 32.Kako se naziva uveanje unutranje energije dovodjenjem toplote? 33.Kako se naziva smanjenje unutranje energije odvodjenjem toplote? 34.Napisati izraz za elementarnu toplotu. 35.Dali entropijaraste ili opada kadase toplotadovodi radnoj materiji? 36.Kako se entropija oznaava i koja joj je jedinica? 37. Kadatoplota (na osnovu dogovora) ima pozitivnu vrednost?38. Kadatoplota (na osnovudogovora) ima negativnu vrednost? 39. Kada rad(na osnovu dogovora) ima pozitivnu vrednost?40. Kada rad (na osnovu dogovora)ima negativnu vrednost? 7. ENERGIJA Pojmovnik1. 1J (dul) je jedinica za merenje svih vrsta energije u SI sistemu.2. Postojane energijetermodinamiki sistem poseduje.3. Nepostojaneenergijetermodinamiki sistemne poseduje.4. Postojane energije radnog tela su:1. kinetika, 2. potencijalna, i 3. unutranja energija. 5. Kinetiku energiju ima radno telo ako se kao celina kree. 6. Vrste kinetike energije radnog tela su1. Kinetika energija translaije Ekt , 2. Kinetika energija obrtnog kretanja Ekw,3. Kinetika energija vibracije Ekv .7. Potenijalna energijapredstavlja mogunost da se obavi neki rad ili u optem sluaju oslobodi energija ukoliko se tome otkloni prepreka. 8. Vrstepotencijalneenergijeradnogtelasu: potencijalnaenergija gravitacije Epg , potencijalna energija hemijske vezeEphi potencijalna energija nuklearne vezeEpn.9. Potencijalna energija gravitacije Epg jeste energija radnog tela koje se nalazi na nekoj visini i koja se moe iskoristiti ukoliko se otkloni prepreka njenomkorienju tj. ukoliko se omogui da radno telo padne sa te visine. 10. Potencijalna energija hemijske veze Eph se moe iskoristiti sagorevanjem i od nje dobiti toplota kadase otkloni prepreka njenom korienjutj. obezbedi dovoljna temperatura i kiseonik za proces sagorevanja.11. Potencijalna energija nuklearne veze Epn se moe koristiti u procesima fizije (nuklearne reakcije cepanjem atoma) ili u procesima fuzije (sjedinjavanjem atoma). 12. Unutranja energija U je zbir energija jsvakog od molekula radnog tela: Ujjn1.13. Svaki od molekula radnog tela moe da poseduje kinetiku i potencijalnu energiju. 14. Kinetika energija molekulamoe biti kinetika energija translacije, rotacije, kao i vibracije. 15. Potencijalna energija molekula je energija njegovog privlaenja sa drugim molekulima (zove se i potencijalnom energijom medjumolekularne veze). 16.Molekuli radnog tela se kreu bre ukoliko mu se energija dovodi ili u vidu toplote ili rada. 17. Matematiki jemoguenapisatimalepromene postojanih energija kao totalne diferencijale: dU dE dEpg kt, , . 18. Matematiki je mogue napisati promenu postojanihenergijapri promeni stanjaradne materijeodpoetnogstanja(stanje1)dokrajnjeg stanja (stanje 2) na sledei nain: 211 2U U dU . 19. Promena unutranje energije ne zavisi od naina prelaskasistemaizpoetnogukrajnjestanjeve samo od njene vrednosti u poetnom i krajnjem stanju.20. Nepostojane energije predstavljaju one vrste energija kojetraju samo onoliko koliko i proces energetske razmene izmedju sistema i okoline. 21. Sa sigurnou je mogue rei da je razmenjena energija izmedju radne materije i okoline mehaniki radLukoliko sepri ovoj razmeni energije granina povrina izmedju sistema i okoline pomera (dolazi i do promene zapremine radne materije). 22. Sa sigurnou je mogue rei da je razmenjena energija izmedju radnog tela i okoline toplota Q kadanemapomeranjagraninihpovrinaizmedju tela i okoline.23. Matematiki je mogue predstaviti malu koliinu razmenjene toplote i rada pomou diferncijali QL ,jer Qi Lnisuveliinestanjani potpuni diferencijali, jer zavise od naina obavljanja procesa i njihove razmene izmedju sistema i okoline. 24. Vai da je 2112Q Q . 25. Vai da je L L1212 . 26. Elementarni rad irenja dat je izrazom dV p L . 27. Elementarni hemijski radje L dN gde je hemijski potencijal,a dNpromena broja kilomolova meterije. 28. Ukoliko je termodinamiki sistem na vioj temperaturi od temperature okoline tada etoplota spontano prelazitisa termodinamikog sistema na okolinu. 29. Ukolikojetermodinamiki sistemima temperaturukoja jeniau odnosu na temperaturu okoline tada e toplota spontano prelaziti sa okoline na termodinamiki sistem. 30. Termodinamiki sistem ne poseduje toplotuve poseduje unutranju energiju. 31. Okolina ne poseduje toplotu ve unutranju energiju. 32. Uveanje unutranje energije dovodjenjem toplote zove se grejanje. 33. Smanjenje unutranje energije odvodjenjem toplote zove se hladjenje. 34. Elementarna toplota data je izrazom q TdS . 35. Kada se elementarna toplota dovodi radnoj materiji i pri tome joj se uveava entropija. 36.VeliinaS [ ] J K se naziva se entropijom.37. Toplota je(na osnovu dogovora)pozitivna ukoliko prelazi iz okoline u sistem 38. Toplota je(na osnovu dogovora)negativna ukoliko prelazi sa sistema u okolinu39. Radje (na osnovu dogovora) pozitivanukoliko sistem obavlja rad na okolinom (odnosno taj rad se odvodi od sistema i dovodi okolini). 40. Rad je (na osnovu dogovora) negativanukoliko okolina obavlja rad nad termodinamikim sistemom (odnosno taj rad se odvodi iz okoline i dovodi sistemu).8. PRVI ZAKON TERMODINAMIKE - Pitanja1. Kako glasi prvi zakon Termodinamike za zatvorene sisteme koji miruju. 2. Napisati tri diferencijalna izraza ovog zakona.3. Napisati dva integralna izraza ovog zakona.4. Kako glasi prvi zakon Termodinamike za zatvorene sisteme kojise kreu preko tri diferencijalna izraza ovog zakona.5. Kako glasi prvi zakon Termodinamike za zatvorene sisteme kojise kreu preko dva integralna izraza ovog zakona.6. Dati definiciju tehnikog rada. 7. Kako glasi prvi zakon Termodinamike za otvorene sisteme.8. Napisati tri diferencijalnaizrazaovogzakona prvog zakona Termodinamike za otvorene sisteme.9. Napisati dvaintegralnaizrazaprvogzakona Termodinamike za otvorene sisteme.8. PRVI ZAKON TERMODINAMIKE - Pojmovnik1. Prvi zakon Termodinamike za zatvorene sisteme koji kao celina miruju glasi da se unutranja energija tih sistema moe se menjati kada se izmedju sistema i okoline razmenjuje rad i toplota.2. Prvi zakon Termodinamike za zatvorene sisteme preko diferencijalnih izraza glasiL Q dU , l q du , du Tds pdv 3. Prvi zakon Termodinamike za zatvorene sisteme preko integralnih izraza glasi U U Q L2 1 12 12 , 12 12 1 2l q u u 4. Prvi zakon Termodinamike za zatvorene sisteme koji se kreu glasi preko diferencijalnih izrazaL Q dE , l q de ,de=Tds-pdv5. Prvi zakon Termodinamike za zatvorene sistemekoji sekreuglasi prekointegralnih izraza E E Q L2 1 12 12 , 12 12 1 2l q e e .6. Tehnikim rad L L pV p Vt12 12 1 1 2 2 + je rad kojise moe iskoristiti. Dobija se kada se apsolutnom radu doda rad potreban za potiskivanje radne materije u sistem i oduzme rad potreban za njeno istiskivanje iz sistema po zavrenom procesu. vdp lt 7. Prvi zakon Termodinamike za otvorene sisteme glasi daseentalpijamasekojaprolazi kroz ovaj sistemmenja kada se izmedju sistema i okoline razmenjuje toplota i tehniki rad.8. Prvi zakon Termodinamike za otvorene sisteme glasi preko diferencijalnih izraza tL Q dH ,tl q dh , vdp Tds dh + .9. Prvi zakon Termodinamike za otvorene sisteme glasi prekointegralnihizraza 12 12 1 2 tL Q H H H ,12 12 1 2 tl q h h h .9. Termodinamika svojstva - Pitanja1. Kako se dele termodinamika svojstva? 2. Navesti termika svojstva. 3. Dati relaciju za koeficijenat termikog irenja. 4. Dati relaciju zazapreminu na kraju nekog procesa koji se izvodi pri konstantnom pritisku. 5. Dati relaciju za gustinu na kraju nekog procesa koji se izvodi pri konstantnom pritisku. 6. Dait relaciju za koeficijenat termikih napona. 7. Dati relaciju za pritisak na kraju nekog procesa pri konstantnoj zapremini.8. Dati relaciju za koeficijent stiljivosti. 9. Dati relaciju koja povezuje termika svojstva.10. Navesti Kalorina svojstva.11. ta je to specifina toplota. 12. ta je to masena specifina toplota.13. ta je to molarna specifina toplota. 14. Dati vezu izmeu masene i molarne specifine toplote. 15. Dati jednainu za masenu specifinu toplotu. 16. Dati jednainu za proraun ukupne koliina toplote korienjem masene specifine toplote.17. Dati relaciju za dobijanje srednje specifine toplote. 18. Pomou parcijalnih izvoda dati relacije za specifinutoplotupri konstantnoj zapremini.19. Pomou parcijalnih izvoda dati relacije za specifinu toplotu pri konstantnom pritisku.20. Diferencirati kalorinu jednainustanja u optem obliku u u T v ( , ). 21. Dati vezu izmeu kalorinih svojstava. 22. Kolikesuspecifinetoplotezajednoatomne idelane gasove? 23. Od ega zavise specifine toplotec cv p,kod vieatomnihidealnih gasova? 24. Napisati Majerovu relaciju za sluaj idealnog gasa. 25. Napisati odnos kapa.26. Napisati vrednosti za veliinu kapa zajednoatomni, dvoatomni i troatomni. idealni gas.9. Termodinamika svojstva - Pojmovnik1. Termodinamika svojstvadele se na termika i kalorina svojstva.2. Termika svojstva su koeficijenat termikog irenja, koeficijenat termikih napona, i koeficijent stiljivosti.3. Koeficijenat termikog irenjaje termiko svojstvo dato relacijom pTVV

,_

01gde jeVV 0 poetna zapremina radne materije. 4. Zapremina na kraju nekog procesa koji se izvodi pri konstantnom pritisku data je relacijom ( ) T V V + 1 0 ukoliko je =const.5. Gustina na kraju nekog procesa koji se izvodi pri konstantnompritiskujedatajednainom) 1 (0T + ukoliko je =const.6. Koeficijenat termikih naponaje termiko svojstvoradnematerijedatojednainom VTpp

,_

01gde jep0 poetni pritisak radne materije. 7. Pritisak na kraju nekog procesa pri konstantnoj zapreminidat jejednainom( ) T p p + 1 0usluaju da je const.8. Koeficijent stiljivostijetermikosvojstvodato relacijom TpVV

,_

01.9. Relacija koja povezuje termika svojstva je p0.10. Kalorina svojstva su specifina toplota pri konstantnoj zapremini i pri konstantnom pritisku.11. Specifina toplota je koliina topote potrebna da promeni, pod izvesnim uslovima, temperaturu jedinice koliine radne materije za jedan stepen. 12. Masena specifina toplota 1]1

kgKJc je po definiciji koliina topote potrebna da promeni, pod izvesnim uslovima, temperaturu jedinice mase radne materije za jedan stepen.13. Molarna specifina toplota 1]1

kmolKJcnje po definiciji koliina topote potrebna da promeni, pod izvesnim uslovima, temperaturu kmola radne materije za jedan stepen.. 14. Veza izmeu c i cn je Mc cn . 15. Masena specifina toplota je data jednainom:dT mQT T QmcQT T1 201 2lim1.16. Ukupna koliina toplote koja se prenosi ka radnoj materiji ili od radne materije ka okolini kada se temperatura promeni odT1naT2data je pomou jednaine:2112TTdT c m Q.17. Srednja specifina toplota data je relacijom: 1 2 1 2 1 212102021) ( T TdT c dT cT TdT cT T m QcTTTTTT .18. Specifina toplota pri konstantnoj zapremini kao jedno od kalorinih svojstava data je jednainama vvTuc ,_

,vvTsT c ,_

.19. Specifina toplota pri konstantnompritiskuje jo definisana izrazom.p ppTsTThc ,_

,_

20. Diferenciranje kalorine jednaine stanja u optem oblikuu u T v ( , )daje relaciju dvVudTTuduT v

,_

+ ,_

.21. Veza izmeu kalorinih svojstavaje p Tv pTvvup c c ,_

1]1

,_

+ . 22. Specifine toplote za jednoatomne idelane gasove su date kao R c R cp v5 , 2 ; 5 , 1 .23. Specifine toplote vieatomnih idealnih gasova c cv p,su funkcije od temperature a ne iod pritiska.24. Majerova relacijaje relacija izmedju specifinih toplota za sluaj idealnog gasa je c c Rp v .25. Odnos kapa je ccpv.26. =1,667 za jednoatomni idealni gas,=1,4 dvoatomni i = 1,333 troatomni.10. TERMODINAMIKI PROCESI (PROMENE STANJA)-Pitanja1. ta su promene stanja termodinamikog sistema2. ta je to hemijski proces? 3. ta je to fiziki proces?4. ta sukvazistatistatike promene stanja termodinamikog sistema5. ta su nekvazistatike promene stanja termodinamikog sistema6. Kojejednainevaekodkvazistatikogprocesazaodredjivanje zapreminskog rada?7. Kojejednainevaekodkvazistatikogprocesazaodredjivanje tehnikog rada?8. Kojejednainevaekodkvazistatikogprocesazaodredjivanje toplote?9. Kadasesasigurnoumoereidatermodinamiki sistem vri bruto rad nad okolinom? 10. Kada se sa sigurnou moe rei da okolina obavlja bruto rad nad sistemom? 11. Kadasesasigurnoumoerei daeokolinaobaviti tehniki (koristan) rad nad sistemom? 12. Kadasesasigurnoumoerei daetermodinamiki sistem obavljati koristan rad nad okolinom? 13. Kadasesasigurnoumoerei daseradnoj materiji dovodi toplota? 14. Kadasesasigurnoumoerei daseradnoj materiji odvodi toplota? 15. Navesti izrazzaspecifinutoplotuzaproizvoljnukvazistatiku promenu stanja. 16. ta je politropa? Dati eksponent politrope, specifinu toplotu i zakone politrope.17. Za politropu dati izraze za specifini rad, tehniki rad i koliinu toplote.18. Navesti sve o izobarskoj promeni stanja i nacrtati je u pv i Ts koordinatnim sistemima.19. Navesti sve o izohorskoj promeni stanja i nacrtati je u pv i Ts koordinatnim sistemima.20. Navesti sve o izotermskoj promeni stanja i nacrtati je u pv i Ts koordinatnim sistemima.21. Navesti sve o izoentropskoj promeni stanja i nacrtati je u pv i Ts koordinatnim sistemima.22. Nacrtati zajedno izobaru, izohoru, izotermu i izentropu u pv i Ts koordinatnom sistemu. 10. TERMODINAMIKI PROCESI (PROMENE STANJA)-Pojmovi1. Promena stanja termodinamikog sistema je prelazak posmatranog termodinamikog sistema iz nekog poetnog stanja u nako drugo stanje pri emu se menja ili jedna ili vie veliina stanja tog sistema. 2. Hemijski proces jetermodinamiki proces kodkogasemenja sastav sistema (struktura i/ili koliina mase u jednoj ili vie njegovih faza). 3. Fiziki proces je termodinamiki proces kod koga nema promena u sastavu niti jedne od faza.4. Kvazistatiki procesjeonaj proceskoji seodvijaveomasporo kako bi u svakom momentu sistem bio veoma blizu termodinamike ravnote`e. 5. Nekvazistatiki procesi su stvarni procesi koji seodvijajuse veoma brzo. Pri takvimprocesima sistemprolazi kroz niz neuravnote`enih stanja. 6. Jednaine kvazistatike promene stanja va`e jednaine za odredjivanje zapreminskog rada:pdv l pdV L ,i 212112 12, pdv l pdV L.7. Jednaine kvazistatike promene stanja va`e jednaine za odredjivanje tehnikog rada:vdp l Vdp Lt t ,i 21122112, vdp l Vdp Lt t.8. Jednaine kvazistatike promene stanja va`e jednaine za odredjivanje toplote: Tds q TdS Q , i 21122112, Tds q TdS Q.9. Termodinamiki sistem vri bruto rad nad okolinom dl>0 ako se pri promeni stanja pove}ava specifina zapremina dv>0 Kako je uvek p>0 to se vidi iz jednaine l pdv 10. Okolina obavlja bruto rad nad sistemom dl0 U suprotnom sluaju ako se pri promeni stanja smanjuje pritisak dp0pri emu je Tuvek pozitivno onda ukoliko raste entropija ds>0 tada je, q Tds 14. Radnoj materiji se odvodi toplota tj dq