W jaki sposób posługiwać się kalkulatorem stanów termodynamicznych?
Kalkulator stanów termodynamicznych składa się z pół, w których użytkownik podaje parametry wejściowe: ciśnienie [Pa] \(p_1\), \(V_1\) - objętość [m^3], temperatura \(T_1>0\) [K] oraz dowolne dwa z trzech \(p_2, V_2,T_2\) parametry gazu po przemianie. Kalkulator sam uzupełnia brakujący parametr. Dodatkowo jest możliwość wybrania jednej z opcji: przemiana izobaryczna, izochoryczna, izotermiczna. Po wybraniu opcji automatycznie uzupełnia się jedno z pól i tylko jedno pozostaje do uzupełnienia użytkownikowi.
Czym jest stan termodynamiczny?
Stanem termodynamicznym nazywamy wartość wszystkich funkcji/właściwości makroskopowych układu termodynamicznego – a do tych zaliczamy ciśnienie, objętość, temperaturę, masę, stężenie, entropię i energię wewnętrzną – w konkretnym momencie. Przejścia między stanami termodynamicznymi to przemiany termodynamiczne.
Rodzaje przemian termodynamicznych
Przemiana izobaryczna – nazwa pochodzi od zbitki greckich słów „izos” i „baros”, czyli „równy ciężar”. To proces, w czasie którego ciśnienie układu nie ulega zmianie, natomiast inne parametry mogą się zmieniać; stosuje się tutaj prawo Gay-Lussaca. Przykładowo jeśli ogrzejemy gaz, to zwiększy on swoją objętość (jeśli zrobimy to w maszynie z tłokiem, zacznie się ona poruszać). Przemiany izobaryczne mają zastosowanie w teorii maszyn cieplnych oraz urządzeń energetycznych (siłownie parowe, turbiny gazowe, chłodziarki, silniki wysokoprężne).
Przemiana izochoryczna – tutaj z kolei nazwa pochodzi od „izos” i „choros”, co oznacza „równe miejsce/równa przestrzeń”. Jak więc wskazuje nazwa, to proces zachodzący bez zmian objętości – inne parametry mogą się dla odmiany zmieniać. W przypadku gazu zmienia się ciśnienie i temperatura, im wyższa temperatura, tym gaz wywiera większe ciśnienie na ścianki naczynia, w którym się znajduje.
Przemiana izotermiczna – w tym przypadku grecką nazwę można przetłumaczyć jako „równa temperatura”, ponieważ to przemiana zachodząca właśnie przy stałej temperaturze; zmienia się w tym przypadku ciśnienie i objętość gazu. Przykładem zmniejszanie objętości co rzutuje na zwiększenie ciśnienia.
Za przemianę termodynamiczną uchodzi też przemiana adiabatyczna, podczas której nie dochodzi do wymiany ciepła z otoczeniem, a także przemiana izentropowa, zachodząca przy stałej entropii właściwej.
Kalkulator stanów termodynamicznych Wasze wyniki