مقاله در مورد ترمودینامیک

فهرست مطالب:

عنوان صفحه

چکیده 1

مقدمه 1

سیستمهای ترمودینامیکی 2

خواص ترمودینامیکی 3

قانون اول ترمودینامیک 3

قانون دوم ترمودینامیک 8

قانون سوم ترمودینامیک 10

نتیجه گیری 11

منابع 12

........................................................................

بخشهایی از متن:

چکیده:

مبحث ترمودینامیک شیمیایی در کتاب سال سوم دبیرستان مطرح شده است. برای تدریس بهتر این فصل تصمیم گرفتم مطالعه ی بیشتری در این رابطه از کتابهای مختل داشته باشم و با ذکر مثال ها و تمرین های بیشتر که در کتاب درسی به آنها خیلی کم اشاره شده است، بتوانم نیاز دانش آموزان را برطرف کنم.

مقدمه :

ترمودینامیک: «مطالعه ی شیمی فیزیک را با ترمودینامیک آغاز می کنیم. ترمودینامیک (از کلمات یونانی «گرما» و «توان») مطالعه ی گرما، کار، انرژی و تغییرات در حالتهای سیستم توسط آنهاست. در یک مفهوم وسیعتر، ترمودنیامیک روابط میان خواص ماکروسکوپی سیستم را مطالعه می کند. خاصیت کلیدی در ترمودینامیک دماست و گاهی ترمودینامیک به عنوان مطالعه ی رابطه ی دما با خواص ماکروسکوپی ماده تعریف می شود.

(ترمودینامیک برگشت ناپذیر با سیستمهای غیر تعادلی و فرایندهای مرتبط است مطالعه خواهیم کرد. ترمودینامیک تعادلی یک علم ماکروسکوپی بوده و مستقل از هر نوع نظریه ی ساختار مولکولی است. به عبارت صریح، واژه ی مولکول در واژگان ترمودینامیک موجود نیست. هر چند نمی خواهیم وسواس به خرج دهیم، اما اغلب مفاهیم مولکولی را برای کمک در فهم ترمودینامیک بکار خواهیم برد. ترمودینامیک برای سیستمهای با ابعاد مولکولی بکار نمی رود، یک سیستم باید شامل تعداد زیادی مولکول باشد تا رفتار ترمودینامیک داشته باشد.»

...

یافته های حاصل از آزمایشات نشان داد که ساختن چنین ماشینی غیر ممکن است. قانون اول ترمودینامیک نیز چیزی نیست، مگر بیان همین بقای انرژی.

اگر تنها راه تغییر دادن انرژی یک دستگاه، انجام دادن کار روی دستگاه و یا واداشتن دستگاه به انجام کار بود، مسئله ساده بود. هر کاری که روی دستگاه انجام می دادمی در نهایت به صورت انرژی مکانیکی پس گرفته می شد. دادن گرما به دستگاه هم سبب بالا رفتن دمای آن می شود و وقتی جسم به دمای اولیه اش باز می گشت، گرمایی را که قبلاً گرفته بود عیناً پس می داد، به این ترتیب می شد از نوعی انرژی مکانیکی داخلی دستگاه سخن گفت که عبارت بود از جمع جبری کار انجام یافته به وسیله دستگاه و کار انجام شده روی آن؛ در کنار ان دستگاه دارای یک محتوای گرمایی بود، که از جمع جبری گرمای داده شده به دستگاه و گرمای گرفته شده از آن محاسبه می گردید.

آزمایش ژول نشان داد که این تئوری نادرست است. دمای یک جسم را می شد با انجام دادن کار روی آن تغییر داد، یک جسم می توانست گرما بگیرد (مثلاً ماشین بخار) و کار مکانیکی انجام دهد. به این ترتیب معلوم شد که نمی توان از گرمایی که در مقدار معینی ماده وجود دارد و یا از انرژی مکانیکی آن به صورت جدا از هم سخن گفت. جسم فقط دارای یک مخزن انرژی است، که آن را «انرژی داخلی» می نامیم.

منبع دارد.