Thermodynamica

Thermodynamica
1 / 18
suivant
Slide 1: Diapositive
Natuur, Leven en TechnologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

Cette leçon contient 18 diapositives, avec diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 50 min

Éléments de cette leçon

Thermodynamica

Slide 1 - Diapositive

Eerste hoofdwet
De wet van behoud van energie
- Er kan geen energie verdwijnen of toegevoegd worden in een gesloten systeem
Warmte  is gelijk aan de som van de verandering in inwendige energie en de uitwendige arbeid. 
Q=ΔEinw+Wu

Slide 2 - Diapositive

Eerste hoofdwet



Invullen geeft
W=pΔV
Q=ΔEinw+Wu
Q=ΔEinw+pΔV

Slide 3 - Diapositive

Eerste hoofdwet
Enthalpie
De inwendige energie plus de ingenomen ruimte


Bij constante druk geldt dan (SK en BIO processen):

H=Einw+pV
H=ΔEinw+pΔV

Slide 4 - Diapositive

Eerste hoofdwet
We hadden:


En:

Dus we kunnen de enthalpie verandering meten door de warmte te meten.
Q=ΔEinw+pΔV
H=ΔEinw+pΔV
Q=ΔH

Slide 5 - Diapositive

Tweede hoofdwet 
Een systeem streeft naar verlaging van de enthalpie 


De entropie van een systeem neemt toe. 
Entropie is de maat van het aantal realiseringsmogelijkheden van een systeem.

ΔH<0

Slide 6 - Diapositive

Tweede hoofdwet 
Een systeem streeft naar verlaging van de enthalpie 


De entropie van een systeem neemt toe. 
Voorbeeld verwaring van een stof:
Temperatuur omhoog --> Deeltjes bewegen meer 
--> Meer realiseringsmogelijkheden --> Entropie neemt toe. 

ΔH<0

Slide 7 - Diapositive

Tweede hoofdwet 
Een systeem streeft naar verlaging van de enthalpie 


De entropie van een systeem neemt toe. 
Voorbeeld faseverandering:
Vaste stof -> Deeltjes vaste plaats -> Weinig realiseringsmogelijkheden
Vloeistof -> Deeltjes geen vaste plaats -> Veel realiseringsmogelijkheden
Dus entropie neemt toe bij het smelten van een stof


ΔH<0

Slide 8 - Diapositive

Hoogste entropie?

Slide 9 - Diapositive

Entropie
Een systeem streeft naar verhoging van de entropie


Spontante processen (bijvoorbeeld exotherm)

ΔS>0
ΔSsysteem+ΔSomgeving>0

Slide 10 - Diapositive

Meten van Entropie
Warmte veranderingen zijn een maat voor de entropie
Stroomt er warmte uit het systeem (exotherm) dan neemt de warmte in de omgeving toe en neemt de entropie van de omgeving toe.

Stroomt er warmte naar het systeem (endotherm) dan neemt de warmte in de omgeving af en neemt de entropie van de omgeving af.

En warmte kunnen we meten!

Slide 11 - Diapositive

Meten van Entropie
Dus de entropie van de omgeving is:



De warmte die naar de omgeving is toegegaan is van het systeem af gegaan
ΔSomgeving=TQomgeving
Qomgeving=Qsysteem

Slide 12 - Diapositive

Meten van Entropie
De warmte die naar de omgeving is toegegaan is van het systeem af gegaan


Met de eerste hoofdwet:

geeft
Qomgeving=Qsysteem
Qsysteem=ΔHsysteem
Qomgeving=ΔHsysteem

Slide 13 - Diapositive

Meten van Entropie
Met de formule voor exotherm proces:


Wordt dit voor een endotherm proces: 

ΔSsysteem+ΔSomgeving>0
ΔSsysteem+ΔSomgeving<0

Slide 14 - Diapositive

Meten van Entropie


Invullen
ΔSsysteem+ΔSomgeving<0
ΔSomgeving=TQomgeving
ΔSsysteem+TQomgeving<0

Slide 15 - Diapositive

Meten van Entropie


Invullen
ΔSsysteemTΔHsysteem<0
Qomgeving=ΔHsysteem
ΔSsysteem+TQomgeving<0

Slide 16 - Diapositive

Meten van Entropie



Je kan dus zonder gegevens van de omgeving iets zeggen over de entropie en enthalpie van het systeem.
ΔSsysteemTΔHsysteem<0

Slide 17 - Diapositive

Voorbeelden
Verbranding aardgas:
- Enthalpie neemt af (exotherm, dus inwendige energie neemt af)
- Entropie neemt toe (veel energie in de omgeving)


Slide 18 - Diapositive