, Hoofdstuk 1: Inleiding
1.2 De hoofdwetten van thermodynamica
Thermodynamica kan men in 4 hoofdwetten samenvatten:
§ Nulde hoofdwet: Thermisch evenwicht tussen systemen.
Systeem A en B zijn in thermisch evenwicht met elkaar als ze in warmtecontact staan
zonder een netto-energiestroom als gevolg.
§ Eerste hoofdwet: Energie kan niet geschapen of vernietigd worden.
Een toename van energie op één plaats is enkel mogelijk als er een even grote
afname van energie ergens anders is. à totale energie universum is constant
§ Tweede hoofdwet: Entropie (graad van wanorde).
De entropie van het universum neemt toe wanneer er een spontaan proces
plaatsgrijpt. Een systeem is in evenwicht als het zijn maximale entropie heeft bereikt.
à Chaos in het universum streeft naar een maximum.
§ Derde hoofdwet: Absoluut nulpunt (= 0 K)
Bij temperatuur 0 K zal elk systeem de laagst mogelijke entropie aannemen.
,Hoofdstuk 2: Het behoud van energie: de
eerste hoofdwet van de thermodynamica
2.1 Basisbegrippen
Thermodynamisch systeem = een gedeelte van het universum dat we bestuderen. Het
wordt door een grensvlak afgescheiden van de rest van het universum (= omgeving).
Er zijn 3 soorten systemen:
§ Open systeem: uitwisseling van materie met omgeving mogelijk.
§ Gesloten systeem: geen uitwisseling van materie met omgeving mogelijk, maar wel
energie uitwisselend met de omgeving.
§ Geïsoleerd systeem: geen uitwisseling van materie of energie mogelijk met de
omgeving.
Toestand = volledige beschrijving (aard bestanddelen, hoeveelheid bestanddelen, druk en T)
van een systeem.
Pad van toestandsveranderingen = geheel van tussentoestanden die het systeem doorloopt.
Soorten grootheden:
§ Intensieve grootheden = grootheden van een systeem die niet afhangen van de
hoeveelheid materie.
Voorbeeld: temperatuur, viscositeit, geleidbaarheid
§ Extensieve grootheden = grootheden van een systeem die wel afhangen van de
hoeveelheid materie.
Voorbeeld: massa, inwendige energie, volume, enthalpie, entropie.
Arbeid is een manier om de energie van een systeem te wijzigen.
§ Systeem levert arbeid aan omgeving als het een kracht uitoefent op een massa die
vervolgens stijgt.
§ Omgeving levert arbeid aan het systeem als het een kracht uitoefent op een massa
die vervolgens zal dalen.
Grootte van de geleverde arbeid (w):
w = F . Ds
Met F: kracht = m . g
Ds: afstand
, Energie is het vermogen om arbeid te leveren:
§ Systeem levert arbeid à energie daalt
§ Arbeid wordt op systeem geleverd à energie stijgt
Energie van het systeem kan ook veranderen door temperatuurverschil. à Warmte vloeit
van het lichaam met hogere temperatuur naar het lichaam met lagere temperatuur.
à Uitwisseling arbeid en warmte met de omgeving zorgt dat de energie van het systeem
kan veranderen.
2.2 Aanloop naar de eerste hoofdwet
Eerste hoofdwet: Energie kan niet geschapen of vernietigd worden à energie universum
blijft constant, welk proces er ook plaatsgrijpt.
Inwendige energie (U) van een systeem = het geheel van alle vormen van energie die dat
systeem of die stof bezit.
Uitwisseling van energie tussen systeem en omgeving kan onder 2 vormen:
§ Arbeid
o De omgeving levert arbeid (w) op het systeem à inwendige energie stijgt.
o Het systeem levert arbeid op de omgeving à inwendige energie daalt.
§ Warmte
o Er vloeit een hoeveelheid warmte (q) naar het systeem à inwendige energie
U neemt toe.
o Er vloeit warmte van het systeem weg à inwendige energie daalt.
à DU = q + w (geldt enkel voor gesloten systemen)
DU > 0 : er is energie naar het systeem gevloeid (onder de vorm van warmte of arbeid)
DU < 0: er is energie uit het systeem gevloeid.
Opmerking:
Een geïsoleerd systeem kan geen materie en energie uitwisselen à DU = 0
Universum is een geïsoleerd systeem à DU = 0
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper yaraheselmans. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €15,49. Je zit daarna nergens aan vast.
