Appunti completi del corso di Chimica fisica

Principio zeresimo della termodinamica

Se due corpi A e B sono entrambi in equilibrio termico con un terzo corpo C, allora essi sono anche in equilibrio termico tra loro.

Prendiamo due corpi e descriviamo il loro stato termodinamico tramite P e V. Lo stato dei corpi sarà descritto da coppie di P e V:

• A (P_A, V_A)
• B (P_B, V_B)

Mettiamo i due corpi in contatto tramite una parete diatermana, i due corpi si porterebbero in equilibrio termico.

Stacco i due corpi e perturbo il corpo A, dopodiché lo rimetto in contatto con B. Ad esempio cambio la pressione che agisce sul corpo A, mentre il corpo B non può cambiarla.

Il corpo A si porterebbe a (P'_A, V'_A) ad un nuovo equilibrio quando viene rimesso in contatto con il corpo B.

Il principio zeresimo ci dice che se due corpi: A e B sono in equilibrio termico con un corpo C allora sono anche in equilibrio termico tra loro.

Non applichiamo a tre corpi, ma due volte al corpo A, che ha due stati termodinamici, che sono automaticamente in equilibrio termico con il corpo B in un certo stato termodinamico.

Posso quindi, concludere che (P_A, V_A) e (P'_A, V'_A) sono in equilibrio termico tra loro.

Ripetiamo il processo e portiamo A ad un nuovo stato termodinamico (P''_A, V''_A), avremo un terzo stato in equilibrio con B.

Avremo quindi 3 stati: A, A', A'' tutti in equilibrio termico tra loro.

Ripetendo questa operazione otteniamo un numero infinito di stati di A, tutti in equilibrio termico tra loro.

Ora teniamo bloccato il corpo A ed eseguiamo le stesse operazioni con il corpo B otterremo una serie di stati termodinamici: B, B', B''... tutti in equilibrio termico tra loro.

Otteniamo delle curve di P: l'insieme di stati termodinamici tra loro in equilibrio termico. Queste curve prendono il nome di isoterme. Possiamo descrivere le curve con una funzione f_A(P_A, V_A) = t, o f_B(P_B, V_B) = t.

Ogni stato su una curva in equilibrio termico anche con qualsiasi punto dell'altra curva. Possiamo quindi riscrivere le equazioni come:

f_A(P_A, V_A) = t

f_B(P_B, V_B) = t

t è un parametro comune a entrambe le curve che chiamiamo temperatura.

Principio zeresimo della termodinamica

Se due corpi A e B sono entrambi in equilibrio termico con un terzo corpo C, allora essi sono anche in equilibrio termico tra loro.

Prendiamo due corpi e descriviamo il loro stato termodinamico tramite P e v (Vm). Lo stato dei corpi sarà descritto da coppie di P e v:

• A (P_A, v_A)
• B (P_B, v_B)

In generale P_A ≠ P_B e v_A ≠ v_B.

Mettiamo i due corpi in contatto tramite una parete diatermana, i due corpi si portano in equilibrio termico.

A | B

(P_A, v_A)

(P_B, v_B)

Stacco i due corpi e porto il corpo A, dopodiché lo rimetto in contatto con B. Ad esempio cambio la pressione che agisce sul corpo A, mentre il corpo B non può cambiarla.

Il corpo A si porterà a (P'_A, v'_A) ad un nuovo equilibrio quando viene rimesso in contatto con il corpo B.

Il principio zeresimo ci dice che se due corpi A e B sono in equilibrio termico con un corpo C, allora sono anche in equilibrio termico tra loro.

Non applichiamo a tre corpi, ma due volte al corpo A, che ha due stati termodinamici che sono automaticamente in equilibrio termico con il corpo B in un certo stato termodinamico.

Posso quindi concludere che (P_A, v_A) e (P'_A, v'_A) sono in equilibrio termico tra loro.

Ripetiamo il processo e portiamo A ad un nuovo stato termodinamico (P''_A, v''_A), avremo un terzo stato in equilibrio con B.

Avremo quindi 3 stati: A, A', A'' tutti in equilibrio termico tra loro.

Ripetendo questa operazione otteniamo un numero infinito di stati di A, tutti in equilibrio termico tra loro.

Ora teniamo bloccato il corpo A ed eseguiamo le stesse operazioni con il corpo B otteniamo una serie di stati termodinamici: B, B', B''... in equilibrio termico tra loro.

Otteniamo delle curve di T: T gli stati termodinamici tra loro in equilibrio termico.

Queste curve prendono il nome di isoterme. Possiamo descrivere le curve con una funzione f_A (P_A, v_A) = t; f_B (P_B, v_B) = 0.

Ogni stato su una curva in equilibrio termico anche con qualsiasi stato dell'altra curva. Possiamo quindi riscrivere le equazioni come:

f_A (P_A, v_A) = t

f_B (P_B, v_B) = t

t è un parametro comune a entrambe le curve che chiamiamo temperatura.

Primo principio della termodinamica

L'energia in qualsiasi sua forma, può essere inter