Appunti completi di termodinamica e fenomeni di trasporto - parte 2/2

Termodinamica e funzioni di stato

∫_B^A(d_revQ/T)_I = ∫_B^A(dQ/T)_IIdS = d_revQ/T è una funzione di stato. dS = d_revQ/T dQ/T Irreversibile Somm. dS > d_revQ/T. Reversibile secondo principio della termodinamica dQ/T > 0. Irreversibile dS_sup alimentata (dS₀ ≠ 0). Esperienza di Joule-Thomson (A)

Proprietà del sistema

∫_B^A (dq_rev/T) = ∫_I^II (dq_rev/T), facendo il percorso inverso o seguendo un altro percorso, giunti alla stessa conclusione. Questa grandezza quindi è una proprietà del sistema, potenziale termodinamico, differenziale esatto, e si elenca dS = dq_rev/T è una funzione di stato.

Trasformazioni reversibili e irreversibili

Consideriamo due trasformazioni: una reversibile e una irreversibile. dS = dq_rev/T   dq_irrev/T. Trasformazione irreversibile somma dq reversibili  dS > dq_irrev/T. Secondo principio della termodinamica.

Consideriamo una trasformazione adiabatica, di tipo reversibile^A dS = dq_rev ≤ dq/T v_i/_vic mancano. Variazione nulla di entropia. Irreversibile  ΔS > 0 ΔS_TOT > 0. Esperienza di Joule-Thomson.

Esperienza di Joule-Thomson

Abbiamo un sistema costitutivo da due scomparti di un calorimetro. Calorimetro Gas vuoto → spazialmente si è giunti alla conclusione che lungo questa trasformazione irreversibile, quel non scambio calore e macchine lavorano con l'ambiente; quindi W=0 quindi le proprie sui ajde ΔU = Q + W = 0 ΔU = 0. Se il gas considerato è ideale alla Q = 0 (ΔT) e siccome ΔU = 0 la trans. avviene a T = cost. ed è isoterma. _Ti=Tf

Calcolo della variazione di entropia

dU = dQ - PdV = 0 dQ = +dW = PdV. Se voglio calcolare il ΔS dallo stato iniziale a quello finale posso farlo lungo l'isoterma: ΔS = ∫_V1^V2 dQ_{revT- ∫V1^V2} P_V P_T = V_R P = R_T V1: stato iniziale 2: stato finale. Alla sostituisco ΔS = ∫_V1^V2 R_T V = R ∫_V1^V2 ΔS = R ln V₂/V₁ V₂ V₁

Conclusioni sulla trasformazione

Quindi: V₂ V₁ 1_V V 1_V dobbiamo scambiarlo zero calore reversibilmente. Questa trasf. prevede un aumento di entr'>} normale non avviene spontaneamente con poi avviene tutti opposti: i gas non poi mettere in un solo componente. Al contrario il numero di molecole che vanno da A → B è uguale a R = S: A. Considerando che il numero di molecole sia uguale nei due compon. (Stessa per), la probabilità che le molecole possano da B → A è del riuscire al 10%: Se invia una variazione di energia, nessuno scambio di calore reversibile, sono i reversibile e adiabatico.

Entropia dell'universo

Segna la differenza flussi con che avviene spontaneamente e non. Segna il fatto che il tempo puoi andare solo acquiti. Consideriamo l'universo come chiuso e adiabatico. Entropia dell'universo può crescere al più rimanere costante se tutte le trasformazioni avvengono essere reversibili. Questa possibilità non esiste quindi un segno è solo considerando il modo con cui avviene l'entropia nell'universo. Per avere equilibrio dovrebbe essere dS_U = 0 ma sappiamo che S_U > 0. Quindi S_U deve essere massima in ogni istante che è l'unica condizione di equilibrio.

Variazione di entropia reversibile

Abbiamo calcolato la variazione di entropia per una trasformazione reversibile isoterma imposta per un gas ideale. dU = 0 e poiché il sistema ΔU = 0 allora: dQ_rev = -dW_rev Poiché l'unico lavoro che possi [...] espansione si conclude che: dQ_rev = PdV allora sapendo che: dS = dQ_rev - PdV T dS = R p_Vf dS = R ln (V_f) V_i V₁ dS = R ln (V_F) = R ln (P_i)