Inleiding tot de chemie (Nederlands)

termen

• absoluut nulde laagste temperatuur die theoretisch mogelijk is.
• entropyA thermodynamische eigenschap dat is de maat van de thermische energie van een systeem per eenheid temperatuur die niet beschikbaar is voor nuttig werk.

systeem of omgeving

om verwarring te voorkomen, bespreken wetenschappers thermodynamische waarden met betrekking tot een systeem en zijn omgeving., Alles wat geen deel uitmaakt van het systeem vormt zijn omgeving. Het systeem en de omgeving worden gescheiden door een grens. Bijvoorbeeld, als het systeem is een mol van een gas in een container, dan is de grens is gewoon de binnenwand van de container zelf. Alles buiten de grens wordt beschouwd als de omgeving, waaronder de container zelf.

de grens moet duidelijk worden gedefinieerd, zodat men duidelijk kan zeggen of een bepaald deel van de wereld zich in het systeem of in de omgeving bevindt., Als materie niet over de grens kan, dan wordt gezegd dat het systeem gesloten is; anders is het open. Een gesloten systeem kan nog steeds energie uitwisselen met de omgeving, tenzij het een geïsoleerd systeem is, in welk geval materie noch energie de grens kan passeren.,

De Eerste Wet van de Thermodynamica

De eerste wet van de thermodynamica, ook wel bekend als de Wet van Behoud van Energie, stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd; energie kan alleen worden overgedragen of veranderd van de ene vorm naar de andere. Bijvoorbeeld, het inschakelen van een licht lijkt energie te produceren, maar het is elektrische energie die wordt omgezet.,

een manier om de eerste wet van de thermodynamica uit te drukken is dat elke verandering in de interne energie (∆E) van een systeem wordt gegeven door de som van de warmte (q) die over zijn grenzen stroomt en het werk (w) gedaan op het systeem door de omgeving:

\Delta E = q + w

Deze wet zegt dat er twee soorten processen zijn, warmte en werk, die kunnen leiden tot een verandering in de interne energie van een systeem., Aangezien zowel warmte als werk kunnen worden gemeten en gekwantificeerd, is dit hetzelfde als zeggen dat elke verandering in de energie van een systeem moet resulteren in een overeenkomstige verandering in de energie van de omgeving buiten het systeem. Met andere woorden, energie kan niet worden gecreëerd of vernietigd. Als warmte stroomt in een systeem of de omgeving werken op het, de interne energie toeneemt en het teken van q en w zijn positief. Omgekeerd zal de warmtestroom uit het systeem of het werk van het systeem (op de omgeving) ten koste gaan van de interne energie, en q en w zullen daarom negatief zijn.,

de Tweede Wet van de thermodynamica

de tweede wet van de thermodynamica zegt dat de entropie van elk geïsoleerd systeem altijd toeneemt. Geïsoleerde systemen evolueren spontaan naar thermisch evenwicht – de toestand van maximale entropie van het systeem. Simpel gezegd: de entropie van het universum (het ultieme geïsoleerde systeem) neemt alleen maar toe en neemt nooit af.

een eenvoudige manier om te denken aan de tweede wet van de thermodynamica is dat een kamer, indien niet schoongemaakt en opgeruimd, steevast rommeliger en wanordelijker zal worden met de tijd – ongeacht hoe voorzichtig men is om het schoon te houden., Wanneer de kamer wordt schoongemaakt, neemt de entropie af, maar de inspanning om het te reinigen heeft geresulteerd in een toename van de entropie buiten de kamer die de verloren entropie overschrijdt.

de Derde Wet van de thermodynamica stelt dat de entropie van een systeem een constante waarde benadert als de temperatuur het absolute nulpunt nadert. De entropie van een systeem bij absolute nul is meestal nul, en wordt in alle gevallen alleen bepaald door het aantal verschillende grondtoestanden die het heeft., De entropie van een zuivere kristallijne stof (perfecte orde) bij absolute nultemperatuur is nul. Deze uitspraak geldt als het perfecte kristal slechts één toestand met minimale energie heeft.

---