TERMODINÀMICA

Principis bàsics

davidctecno

TERMODINÀMICA

calor temperatura

transformacions energètiques

en què intervenen

Estudi dels fenòmens i

Energia que es transfereix d’un cos a un altre com aconseqüència de la diferència de temperatures entre ells.

El cos que absorveix calor incrementa l’energia de les seves partícules.

Es mesura en J o en cal.

Magnitud física proporcional a l’energia interna dels cossos(Ecinètica de les seves molècules).

Es mesura en graus Kelvin (zero absolut = -273 ºC).

+

CALOR per augmentar la temperatura d’ un cos

Q = m·Ce·(T2–T1)

La quantitat de calor Q cedida o absorvida per un cos per variar la sevatemperatura depèn de:

Massa del cos (m)Tipus de substància què el constitueix (Ce)Temperatures inicial i final (T2-T1)

Ce: calor específic d’una substànciaQuantitat d’energia que cal subministrar a 1g de substància per elevar la seva temperatura 1 grau. [J/g·K]

Conveni de signes:

Q absorvit: + Q cedit: -

CALOR per augmentar la temperatura d’ un cos

Q = m·Ce·(T2–T1)

La quantitat de calor Q cedida o absorvida per un cos per variar la sevatemperatura depèn de:

Massa del cos (m)Tipus de substància què el constitueix (Ce)Temperatures inicial i final (T2-T1)

Ce: calor específic d’una substànciaQuantitat d’energia que cal subministrar a 1g de substància per elevar la seva temperatura 1 grau. [J/g·K]

Conveni de signes:

Q absorvit: + Q cedit: -

Calor latent L: quantitat de calor necessària per efectuar el canvi de fase d’1 g de substància

CALOR per efectuar un canvi de fase

Fusió: de sòlid a líquidVaporització: de líquid a gas

calor de fusió Qf = m·Lfcalor d’evaporació Qv = m·Lv

Lf: calor latent de fusióLv: calor latent de vaporització [kJ/kg]

La quantitat de calor Q absorvida per un cos per tal d’ efectuar un canvi de fase (sense augment de la temperatura) depèn de:

Massa del cos (m)Tipus de substància què el constitueix (L)

Calor latent L: quantitat de calor necessària per efectuar el canvi de fase d’1 g de substància

CALOR per efectuar un canvi de fase

Fusió: de sòlid a líquidVaporització: de líquid a gas

calor de fusió Qf = m·Lfcalor d’evaporació Qv = m·Lv

Poder calorífic dels gasos: depén de la Temperatura (T) i la Pressió (P)Condicions normals (CN): Temperatura: TCN = 0ºC (273 K) Pressió: PCN = 1 atm (101.300 Pa)

La quantitat de Q subministrada per la combustió d’un combustibledepén de:

Quantitat de combustible (q = massa o volum)Tipus de combustible (PC)

Q = q · PC

PC: poder calorífic d’un combustibleQuantitat d’energia que desprèn la combustiód’1 unitat de combustible (1 g o 1 m3) [kJ/kg, kJ/m3]

PC = PCCN · P/PCN · TCN/T [K]

CALOR proporcionat per un combustible

Lleis dels gasos perfectes

Gas: l’estat de la matèria en què les molècules que el componen resten poc lligades entre elles per les forces de cohesió. No presenta ni una forma ni un volum definits.

Llei de Boyle-Mariotte:

T constant: p1·V1 = p2·V2 = p3·V3 = constant

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura

Llei de Boyle-Mariotte: T constant: p1·V1 = p2·V2 = p3·V3 = constant

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura

Llei de Gay-Lussac:

A V constant p1 / T1 = p2 / T2 = p3 / T3 = constant

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura

Llei de Gay-Lussac:

A V constant p1 / T1 = p2 / T2 = p3 / T3 = constant

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura

Llei de Gay-Lussac (II):

A P constant V1 / T1 = V2 / T2 = V3 / T3 = constant

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura

Llei de Gay-Lussac (II):

A P constant V1 / T1 = V2 / T2 = V3 / T3 = constant

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura

Llei de Boyle-Mariotte: a T constant: p1·V1 = p2·V2 = p3·V3 = constant

Lleis de Gay-Lussac:

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura

a V constant: p1 / T1 = p2/ T2 = p3/ T3 = constant

a P constant: V1 / T1 = V2/ T2 = V3/ T3 = constant

(p1 · V1) / T1 = (p2 · V2) / T2 = (p3 · V3) / T3 = constant (k)

(p1 · V1) / T1 = (p2 · V2) / T2 = (p3 · V3) / T3 = constant (k)

Equació d’estatdels gasos perfectes:

p·V = k·T = n·R·T

k = n·R

P: pressió de la massa del gas (Pa)V: volum (m3)T: temperatura absoluta (K)n: núm de mols d’un gas idealR: constant universal dels gasos idealsR = 8,314 J/ K mol (per a tots els gasos)

Lleis dels gasos perfectesrelacionen pressió i volum amb temperatura