La termodinámica y sus aplicaciones - una visión general

1. Energía o calor

1.1. El trabajo se 'está haciendo' o se 'se transforma en calor'.

1.1.1. El calor y el trabajo parecen flotar entre el sistema

1.2. Muchos libros sobre la termodinámica contienen declaraciones vagas y extrañas, tales como :

1.2.1. 'Los flujos de calor', o 'el calor es una forma de energía', o 'el calor es energía en tránsito', o es 'energía en un límite', o sea ' el proceso, o 'el mecanismo por el que se transfiere energía'.

1.2.1.1. El cantidades q y w (que se definirá más adelante) no debe ser mezclado con propiedades reales como la energía y la capacidad de calor.

1.2.1.2. La energía es una propiedad bien definidos. Tiene su origen en las ideas de la energía potencial y cinética de los sistemas mecánicos simples

1.2.1.3. Los experimentos tales como 'equivalente mecánico del calor' de Joule nos permiten ampliar el concepto y la definición, para incluir la energía térmica.

1.3. La teoría calórica de los siglos 18 y 19. Esa teoría sostenía que el calor era una manifestación de un material llamado 'calórico'.

1.3.1. Este material fluía dentro y fuera de los objetos cuando la temperatura cambia.

1.3.2. Estudios tales como los de Mayer, Thompson, y Joule mostraron que calórica podría ser creada o destruida y, por lo tanto, que el calor no era una de las sustancias del mundo material.

1.3.2.1. El 'período de calorías' había llegado a su fin. Al continuar utilizando 'calor', seguimos atados a los mitos del pasado.

2. Funciones

2.1. Las funciones del Estado son cantidades cuyos valores dependen sólo de su estado actual, no en cómo llegaron a ese estado.

2.2. Para el cálculo de las funciones del Estado

2.2.1. Son abstracciones matemáticas. Afortunadamente, la entalpía (H), la entropía (S), y energía libre de Gibbs (G) son todas las funciones de estado.

2.2.2. La termodinámica muestran la dependencia funcional de la entalpía, la entropía y energía libre de Gibbs

2.2.3. Estas funciones termodinámicas se pueden expresar en términos de otras variables, como el volumen

2.2.4. Las variables de estado que son de interés primordial para pyrometallurgists son la temperatura y la presión.

2.3. Altura sobre el nivel medio del mar es un ejemplo de esto. No es necesario saber nada acerca de la trayectoria seguida a un punto en particular, siempre y cuando se puede medir la altitud en el destino

3. Principio de la energía de conservación (PRIMER LAW)

3.1. La materia en general a veces puede ser bastante complicado.

3.2. La primera ley de la termodinámica no es un balance de energía general, pero representa el equilibrio de la energía interna de un material

3.2.1. Con muy particulares propiedades constitutivas, en particular, la ausencia de transferencia de energía irreversible.

3.2.2. En esencia, la primera ley de la termodinámica establece que la energía de un sistema aislado

3.2.2.1. (que no intercambia materia o energía con su entorno) se mantiene constante.

3.3. Para procesos no NUCLEAR.

3.3.1. El principio de estados de conservación de energía que la suma de los cambios de las extensas propiedades

3.3.1.1. La energía cinética (Ek), La energía potencial (Epag), Y la energía interna (U) es igual a la suma de los modos de transferencia de energía q (definida como la transferencia térmica de la energía) y w (definida como la transferencia mecánica de energía).

3.3.1.2. Un proceso se dice que es endotérmica cuando ΔH> 0, y cuando exotérmica ΔH <0.

4. Conclusiones

4.1. El trabajo se 'está hacieLas leyes de la termodinámica proporcionan una expresión matemática elegante de algunos hechos descubiertos empíricamente de la naturalezando' o se 'se transforma en calor'.

4.1.1. El uso de un estado de referencia de los elementos en su estado estándar a 25 ° C y 1 atm.

5. El principio de conservación de la energía.

5.1. Permite realizar predicciones de la medida

5.1.1. En que esos procesos pueden proceder.

5.2. El principio del aumento de entropía (y la reducción al mínimo de energía libre resultante).

6. La segunda ley de la termodinámica

6.1. La cultura científica para el humanista, y dijo que era 'el equivalente científico de: ¿Ha leído una obra de Shakespeare'.

6.1.1. La mayoría de personas en el mundo científico también tienen muchas ideas falsas sobre el concepto de entropía.

6.2. Pero no hay ninguna razón científica para suponer que el universo es un cuerpo aislado delimitada.

6.2.1. No hay ninguna razón para suponer que la ciencia experimental de la termodinámica se puede aplicar a cuerpos tan grande como el universo.

6.3. La segunda ley de pirometalurgia es el uso de energía libre de Gibbs para predecir si una reacción.

6.3.1. Puede ocurrir bajo ciertas condiciones y en qué medida se va a producir.

6.3.1.1. Reacciones proceden espontáneamente en tal una forma como para reducir al mínimo la energía libre global del sistema.

7. Abstracto:

7.1. El principio de conservación de la energía permite a los requerimientos de energía para los procesos que se calculan.

7.1.1. El principio del aumento de entropía (y la reducción al mínimo de energía libre resultante)

7.1.1.1. Permite realizar predicciones de la medida en que esos procesos pueden proceder.

7.2. De la termodinámica proporcionan una expresión matemática elegante de algunos hechos descubiertos empíricamente de la naturaleza.

8. Introducción

8.1. Bertrand Russell

8.1.1. Es un dominio en el que nunca se sabe.

8.1.2. a) Lo que está hablando, ni b) Si lo que dice es cierto.

8.2. Pirometalurgia, por su propia naturaleza, implica altas temperaturas y la aplicación de energía a los materiales.

8.2.1. ¿Qué es la termodinámica? La termodinámica es una colección de relaciones matemáticas entre las cantidades útiles, cada uno de los cuales es independientemente medible.

8.2.1.1. De la explicación microscópica de los cambios macroscópicos, es útil, ya que puede ser utilizado para cuantificar muchas incógnitas.

8.2.2. Por esta razón, el estudio de la termodinámica es uno de los más importantes aspectos fundamentales de la materia.

8.2.2.1. Puede resultar fácilmente si los términos no están definidos correctamente.

9. Temperatura de la llama adiabática

9.1. En la combustión de los combustibles, la temperatura adiabática de llama establece un límite superior de la temperatura que puede lograrse en un sistema.

9.1.1. No experimenta ninguna pérdida de energía.

9.1.1.1. Se puede calcular mediante la búsqueda de la temperatura a la que la entalpía total de los productos (a la temperatura del producto) es el mismo que el de los reactivos (a sus temperaturas iniciales).

9.2. Son aquellos en los que no hay transferencia térmica de energía entre un sistema y sus alrededores.

10. La termodinámica y sus aplicaciones - una visión general

10.1. temperatura de la llama adiabática

10.1.1. En la combustión de los combustibles, la temperatura adiabática de llama establece un límite superior de la temperatura que puede lograrse en un sistema.

10.1.1.1. No experimenta ninguna pérdida de energía.

10.1.1.1.1. se puede calcular mediante la búsqueda de la temperatura a la que la entalpía total de los productos (a la temperatura del producto) es el mismo que el de los reactivos (a sus temperaturas iniciales).

10.1.2. son aquellos en los que no hay transferencia térmica de energía entre un sistema y sus alrededores.