Termodinamică

1. NOTIUNI GENERALE DE TERMODINAMICA

Termotehnica sau termodinamica tehnica studiaza procesele care se desfasoara în

masinile si instalatiile termice, procese în care transferul de energie se face sub forma de

caldura si lucru mecanic. Ea se ocupa cu producerea, transportul, transformarea si utilizarea

caldurii. Termotehnica reprezinta deci aplicarea termodinamicii în tehnica, studiul fenomenelor

facându-se cu ajutorul legilor generale ale termodinamicii.

Sistem termodinamic. Stare de echilibru termodinamic. Parametrii termodinamici

1.1. Sistem termodinamic

Sistemul termodinamic este compus din mai multe corpuri termodinamice având un

numar foarte mare, dar finit, de particule cu proprietati diferite, aflate în interactiune mecanica

sau termica. Limitele sistemului termodinamic pot fi pereti solizi (peretii unei masini termice),

sau suprafete imaginare (suprafete perpendiculare pe axa unei conducte prin care circula un

fluid). Ansamblul corpurilor din afara limitelor constituie mediul exterior.

Dupa proprietatile limitelor sistemului se deosebesc :

- sistem termodinamic închis când nu exista transport de substanta între sistem si

mediul exterior; masa sistemului ramâne constanta chiar daca se schimba volumul,

presiunea sau temperatura;

- sistem termodinamic deschis la care anumite parti ale limitelor sunt suprafete

imaginare, curenti de substanta putând patrunde sau parasi sistemul.

În functie de schimbul de energie dintre sistem si mediul exterior avem:

- sistem termodinamic izolat care nu schimba cu mediul exterior nici caldura si nici

lucru mecanic;

- sistem termodinamic rigid daca între ele si mediul exterior are loc numai schimb de

caldura dar nu si de lucru mecanic;

- sistem termodinamic adiabat în cazul în care nu are loc schimb de caldura, sistemul

schimbând doar lucru mecanic.

1.2. Stare de echilibru termodinamic

Starea de echilibru termodinamic a unui sistem este atunci când, aflându-se în conditii

exterioare invariabile (presiune, temperatura), conditiile lui interioare nu se modifica, adica

proprietatile macrofizice ale sistemului ramân constante în timp.

2

1.3. Parametri de stare

Parametri de stare, denumiti si marimi de stare, sunt proprietati macrofizice cu ajutorul

carora se poate preciza starea de echilibru termodinamic.

Deosebim:

- parametrii fundamentali sunt marimile fizice direct masurabile cum ar fi presiunea

(p), volumul (V) si temperatura (T);

- parametrii calorici sunt marimi fizice care nu se pot masura direct; acestia sunt functii

de parametrii fundamentali, adica energia interna (U), entalpia (H) si entropia (S).

Parametrii de stare pot depinde sau nu de masa sistemului si din acest punct de

vedere se pot clasifica în:

- parametrii intensivi care nu depind de masa (m) a sistemului (p si T);

- parametrii extensivi atunci când sunt functii de masa sistemului (V, U, I si S)