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Termodinamica

La termodinamica si occupa prevalentemente di scambi di energia (termodinamica etimologicamente significa movimento di calore, ovvero scambi di calore). Per valutare tali scambi si esaminano le variazioni di proprietà macroscopiche sia estensive (massa e volume), sia intensive (pressione e temperatura).
La termodinamica non tiene conto della intima costituzione della materia né del tempo.
E' basata su tre principi:
- il primo principio è un modo di esprimere il principio di conservazione dell’energia;
- il secondo può essere enunciato in tanti modi, per esempio come l’impossibilità di trasformare completamente il calore in lavoro, ma soprattutto a noi interessa il fatto che introduce l’entropia e lo possiamo enunciare dicendo che l’entropia è una funzione di stato;

- il terzo è in effetti è un teorema che afferma che l’entropia allo zero assoluto per una sostanza pura è zero.
La termodinamica serve soprattutto a sapere se un processo chimico (reazione) o fisico può avvenire o no, in altri termini se è spontaneo o non spontaneo, se è esotermico o endotermico, se sarà raggiunto uno stato di equilibrio e, nel caso di una reazione, quale sarà la composizione dei reagenti e dei prodotti all’equilibrio.
La termodinamica non può stabilire nè il tempo in cui avverrà una reazione spontanea, nè il tempo necessario a raggiungere uno stato di equilibrio.
Lo studio delle velocità delle reazioni chimiche e dei meccanismi secondo cui si evolvono le reazioni è affidato alla Cinetica Chimica.
Noi, in termodinamica, chiamiamo sistema quella parte dell’universo che vogliamo studiare, Tutto il resto è intorno del sistema, più comunemente detto ambiente.

Un sistema si dice:
- isolato quando non può scambiare con l’ambiente nè energia nè materia;
- chiuso quando può scambiare energia, ma non materia;
- aperto quando può scambiare sia energia che materia.

Esempio di sistema isolato
Una certa quantità d’acqua contenuta in un recipiente isolato termicamente e tappato, così che non possa né uscire nè entrare materia. Se togliamo l’isolamento termico il sistema sarà chiuso. Infine se togliamo il tappo rendendo possibile scambi di materia, sarà aperto.

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