Üks kelvini on võrdne ühe rahvusvahelise temperatuuri skaala Celsiuse kraadiga mille sümboliks °C. 1 K = 1 °C. Tasakaaluline olek- Olekuvõrrand annab seose kolme suuruse - gaasi olekuparameetrite p,V ja T vahel tasakaaluolekus. Üldse räägitakse termodünaamikas mitte gaasist endast, vaid selle olekust, mõeldes viimase all olekuparameetrite väärtuste komplekti. Olekuparameetrite muutumist nimetame termodünaamikas protsessiks; kui see on väljendatav tasakaaluolekute ajalise järgnevusena, on protsess tasakaaluline. Gaasi universaalkonstant- gaasi universaalkonstant R on töö, mida teeb 1 mool gaasi isobaarilisel paisumisel kui temperatuur tõuseb 1K võrra. Absoluutne ja relatiivne niiskus- Suhteline ehk relatiivne niiskus on õhus leiduva veeauru koguse ja selles õhuosas samadel füüsikalistel tingimustel maksimaalselt sisalduda võiva veeauru koguse suhe.Relatiivset niiskust võib defineerida ka kui füüsikalist suurust, mis näitab,
protsesside korral. jõudes ei ole süsteemil enam võimalik kasulikku tööd teha. Olgu soojust mitteläbilaskvate seintega silindrisse Pöörduv protsess protsess, milles süsteem ei eemaldu paigutatud teatud gaasihulk. Gaasi poolt avaldatavat tasakaaluolekust seega on tegu üksteisele lõpmata lähedaste tasakaaluolekute jadaga. Mittepöörduvate rõhku P tasakaalustab koormus, mis asub protsesside tasakaaluolekute vahel on lõplikud vahed. Gaasi pöörduval paisumisel järgib gaasi rõhk täpselt hõõrdumisvabalt liikuval kaaluta kolvil pindalaga s . välisrõhu muutumist, säilitades pidevalt
mittetasakaaluolekuks. Kui selline süsteem ülejäänud kehadest (ehk väliskeskkonnast) isoleerida, siis saavutavad süsteemi parameetrid kõikjal ühesuguse väärtuse, st – süsteem läheb üle tasakaaluolekusse. Tasakaaluolekut saab kujutada punktina pV-, pT, TV-graafikutel, mittetasakaaluolekuid selliselt graafikul kujutada ei saa. Protsess – süsteemi üleminek ühest olekust teise, on seotud tasakaaluolekute rikkumistega, st – minnes üle ühest olekust teise läbib süsteem rea mittetasakaaluolekuid. Kui protsess on nö lõpmata aeglane, siis võib seda vaadata kui järjestikuliste tasakaaluolekute rida. Sellist protsessi, mis toimub nii aeglaselt, et süsteemi kõigis osades jõuavad parameetrid igal ajamomendil võrdsustuda, nimetatakse tasakaaluliseks protsessiks. Tasakaaluline protsess on tegelikult abstraktsioon. 5
Kui käsitleme gaasi, kui termodünaamilist süsteemi, siis see süsteem teeb mehhaanilist tööd sel juhul, kui tema ruumala muutub. PARAMEETRID Termodünaamilise süsteemi olek on iseloomustatud kolme parameetriga. Nendeks parameetriteks on rõhk (p), ruumala (V) ja temperatuur (T). Kui need parameetrid omavad välismõjude puudumisel konstantseid väärtusi, on süsteem tasakaaluolekus. Tasakaalulise protsessi puhul tuleb rääkida tasakaaluolekute pidevast jadast. Gaasi siseenergia koosneb molekulide kaootilise liikumise kineetilisest energiast. Molekulisisene energia ei tule antud juhul arvesse võtta. TERMODÜNAAMILISE SÜSTEEMI OLEKUFUNKTSIOON Termodünaamilise süsteemi olekufunktsiooniks nimetatakse süsteemi olekut iseloomustavat funktsiooni, mille muudu väärtus sõltub ainult süsteemi alg-ja lõppolekust, mille viisist, kuidas süsteem ühest olekust teise viidi
(see kehtib isevooluliste protsesside ja süsteemide kohta) Selle matemaatiliseks üleskirjutuseks sobivad olekufunktsioonid. Keemilised süsteemid püüdlevad energia miinimumi poole, s.o. U ja H vähenemise suunas (∆U<0, ∆H<0). Looduses on palju endotermilisi reaktsioone, kus soojus neeldub ((∆U>0, ∆H>0). Protsessi termodünaamiline pöörduvus Termodünaamiliselt pöörduva protsessi tunnused: 1. protsess on üksteisele lõpmatult lähedal olevate tasakaaluolekute jada 2. protsessi saab igal ajahetkel panna vastassuunas kulgema, mõjutades mingi välise süsteemi mõjutava teguriga 3. protsessi kulgemise kiirus on lõpmatult väike 4. protsessis saadud töö on maksimaalne Protsessi suunda saab muuta igal ajahetkel, kui muuta veidi mingit süsteemile mõjuvat välist faktorit. Pöördumise astmed on erinevad. Keemiliselt pöörduvad protsessid pole samad, mis termodünaamiliselt pöörduvad protsessid
1K=1/273,16). Absoluutne temperatuur (K) T=t°C+273. · Tasakaaluline olek. Olekuvõrrand annab seose gaasi olekuparameetrite p, V ja T vahel tasakaaluolekus. Termodünaamikas ei räägita gaasist, vaid selle olekust, ehk olekuparameetrite väärtuste komplektist. Olekuparameetrite muutumist nimetame termodünaamikas protsessiks; kui see on väljendatav tasakaaluolekute ajalise järgnevusena, on protsess tasakaaluline. · Gaasi universaalkonstant. Kui gaasi kogust mõõta moolides, on olekuvõrrand kõigi gaaside jaoks ühesugune. . Konstanti R nimetatakse gaasi universaalkonstandiks. · Aur: absoluutne ja relatiivne niiskus. Kineetilise energia toimel vedelikust väljunud molekule, mis moodustavad
Lõppkokkuvõttes saab gaasi olekuvõrrand kuju mis on tuntud Clapeyroni-Mendelejevi võrrandi nime all. Olekuvõrrand annab seose kolme suuruse - gaasi olekuparameetrite ja vahel tasakaaluolekus. Üldse räägitakse termodünaamikas mitte gaasist endast, vaid selle olekust, mõeldes viimase all olekuparameetrite väärtuste komplekti. Olekuparameetrite muutumist nimetame termodünaamikas protsessiks; kui see on väljendatav tasakaaluolekute ajalise järgnevusena, on protsess tasakaaluline. Kui meid huvitab üksnes alg- ja lõppolek, võime tasakaaluliste protsesside valemeid rakendada ka kiiresti kulgevate (mittetasakaaluliste) protsesside korral. Loomulikult on mingi kindla gaasi olekuvõrrand kehtiv vaid selles temperatuurivahemikus, kus vaadeldav aine on gaasilises faasis. Sellest madalamal temperatuuril tuleb arvestada faasiülemineku võimalust (kogu gaas või osa sellest läheb üle vedelasse või tahkesse
kui tekib temperatuuri ning rõhu erinevus süsteemi ja keskkonna vahel ning süsteemi piirpind võimaldab soojusvahetust või töö tegemist. Sellisel juhul muutub süsteem mitteisoleerituks. Termodünaamiliseks protsessiks nimetatakse termodünaamilise süsteemi oleku muutust, mis toimub energiavahetuse kujul soojusena või tehtud tööna. Igat protsessi võib vaadelda kui süsteemi olekute järjestikulist rida. Protsess on tasakaalus kui ta koosneb tasakaaluolekute järjestikulisest reast. Ainult tasakaalu protsessi võib graafikul kujutada joonena. Tasakaalu protsessid kulgevad lõpmata aeglaselt lõpmata väikese temperatuuri- ja rõhumuutuse toimel. Nad on ideaalprotsessid ja pöörduvad protsessid. Pöörduv protsess on selline, kus süsteem pöördub muutusteta tagasi esialgsesse olekusse (ei esine energia kadu). Reaalsed protsessid looduses on tasakaalustamata ja pöördumatud, nad toimuvad suurte temperatuuri ja rõhu vahe toimel