Αντικείμενο της Θερμοδυναμικής αποτελεί η μελέτη των μετατροπών ενέργειας κάθε μορφής και των σχέσεων που υφίστανται μεταξύ των φυσικών ιδιοτήτων της ύλης οι οποίες επηρεάζονται από τις ενεργειακές μετατροπές. Η ανάπτυξη της θερμοδυναμικής βασίζεται κυρίως σε δύο θεμελιώδεις φυσικούς νόμους ( αξιώματα) οι οποίοι ονομάζονται πρώτος και δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος. Η εφαρμογή τους σ’ ένα σύστημα οδηγεί στον ορισμό χρήσιμων ιδιοτήτων και στη διατύπωση σχέσεων που συνδέουν τις ιδιότητες αυτές μεταξύ τους και με άλλες μεταβλητές του συστήματος. Η αξία των σχέσεων αυτών έγκειται στο γεγονός ότι επιτρέπουν τον υπολογισμό των ιδιοτήτων και των λοιπών παραμέτρων του συστήματος, που είναι είτε άγνωστες είτε ο πειραματικός προσδιορισμός είναι αρκετά δύσκολος, από μεταβλητές των οποίων οι τιμές είναι διαθέσιμες ή μπορούν εύκολα να μετρηθούν πειραματικά. Ως εκ τούτου η θερμοδυναμική μπορεί να θεωρηθεί και ως μέσο επέκτασης της γνώσης μας για τη συμπεριφορά του συστήματος, με βασικό στόχο την τεκμηριωμένη, ασφαλή και άμεση τεχνική εφαρμογή.
Σκοπός του μαθήματος είναι η ανάπτυξη και η επαρκής κατανόηση των βασικών αρχών και εφαρμογών της κλασσικής θερμοδυναμικής. Οι αρχές της Θερμοδυναμικής βρίσκουν άμεση ή έμμεση εφαρμογή σ’ ένα πολύ μεγάλο φάσμα δραστηριοτήτων από την καθημερινή ζωή μέχρι τη σύγχρονη τεχνολογία.
Περιγραφή
- Βασικές θερμοδυναμικές έννοιες (Θερμοδυναμική και ενέργεια, Ανοικτά και κλειστά συστήματα, Θερμοδυναμικές ιδιότητες ενός συστήματος, κατάσταση συστήματος, θερμοδυναμική ισορροπία, Απλές και κυκλικές διεργασίες, Αξίωμα των καταστάσεων, Μορφές ενέργειας)
- Θερμοδυναμικές ιδιότητες καθαρών ουσιών (Η έννοια της καθαρής ουσίας, Διαγράμματα φάσεων, Μορφές κατάστασης καθαρού ρευστού, Πίνακες ιδιοτήτων, Η καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων, Άλλες καταστατικές εξισώσεις)
- Εισαγωγή στον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής (Θερμότητα, Έργο, Πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα, Ειδικές θερμότητες)
- Εισαγωγή στο δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής (Δεξαμενές θερμικής ενέργειας, Θερμικές μηχανές, Ψυγεία και αντλίες θερμότητας, Αντιστρεπτές και μη αντιστρεπτές διεργασίες, Μηχανές αντιστρεπτής λειτουργίας, Κύκλος Carnot, Θερμική μηχανή Carnot, Ψυκτική μηχανή και αντλία θερμότητας Carnot)
- Η έννοια της εντροπίας (Ανισότητα Clausius, Εντροπία, Η αρχή αύξησης της εντροπίας, Ισοζύγιο εντροπίας, εξισώσεις TdS).
Σύνδεσμος στο Helios: https://helios.ntua.gr/course/view.php?id=2154
