Appunti di Fisica T-B - Termodinamica

Termodinamica

Studio dei passaggi di energia

18/09/2021

Studio dei passaggi di energia sotto forma di lavoro e calore tra il sistema termico e l'ambiente termodinamico circostante.

Sistema termodinamico

Porzione limite di materia delimitata dall'universo e dall'ambiente circostante.

Ambiente termodinamico

Materia che circonda il sistema.

L'insieme delle due forme è l'universo termodinamico.

Tipi di sistemi

• Aperti: permettono movimenti di materia ed energia con l'ambiente.
• Chiusi: permettono solo movimenti di energia con l'ambiente.
• Isolati: non permettono movimenti con l'ambiente.

Tipi di grandezze

• Macroscopic: grandezze aggregate delle misure esterne del comportamento globale del sistema.
• Microscopic: grandezze legate ai contenuti di base della materia del sistema senza effetti di influenze esterne.

* La materia si osserva a qualsiasi livello della scala, quindi non dal moto complessivo ma con analisi.

Studio dei diversi tipi di energia

18/09/2021

Studio dei diversi tipi di energia sotto forma di energia termodinamica: scambio tra il sistema termodinamico e l'ambiente termodinamico circostante.

Sistema termodinamico

Porzione finita di materia delimitata dall'insieme di superfici chiuse.

Ambiente termodinamico

Materiale che circonda il sistema.

L'insieme dei due forma l'universo termodinamico.

Tipi di sistemi

• Aperti: possono scambiare sia materia che energia con l'ambiente.
• Chiusi: possono scambiare solo energia con l'ambiente.
• Isolati: non possono scambiare nulla.

Tipi di grandezze

• Macroscopic: grandezze misurabili. Proprietà del comportamento globale del sistema.
• Microscopic: grandezze legate ai costituenti di base della materia del sistema senza prendere in considerazione.

_{* Se rilevatore di osservare a questo.}

Stato microscopico (microstato) è una configurazione interna con un numero enorme di un dato tempo.

Stato macroscopico (macrostat) è l'insieme di tanti microstati.

Classificazione grandezze macroscopiche

• Estensive: dipendono dalle dimensioni del sistema e ne descrivono proprietà globali.
• Intensive: non dipendono dalle dimensioni del sistema (P, T, ecc...).

Le variabili estensive non sono additive, cioè, il valore assunto da una determinata variabile estensiva relativa a un sistema è uguale alla somma della calore variabile dei vari sottosistemi.

V_s = V₁ + V₂ + ... + V_M = Σ V_ii=1

Le variabili intensive non sono additive, cioè, il valore della variabile del sistema è uguale in tutti i sottosistemi.

T_s : T₁ = T₂ = ... = T_M

Fluido

Fluido / Liquido / Aeriforme

• Forze presenti:
  • F di volume: agiscono nella massa contenuta in un volume definito del fluido.
  • F di superficie: agiscono nella superficie di una sezione del fluido.

Densità (non si può parlare di massa del fluido) ρ = dm/dV

Densità assoluta ρ = ρ (x, y, z, t)

Densità relativa ρ_r = ρ_c / ρ_H2O,0

ρ_H2O = 1 kg/dm³ (a 4℃)

δ_c = ρ_c·g

Peso specifico

Esempio di coordinata macroscopica intensiva.

**Premere una parete**

F₁ + F₂ + F₃ = 0

S₁ = ab sin θ = S₂ iuθ

S₂ = ab S₃, ab cos θ = S₁ cos θ

Quindi F₁ F₂ F₃

S₁ S₂ S₃

Un fluido esercita su di esse una forza sempre perpendicolare e il rapporto tra esse e le superfici non dipende dall'area orientazione.

P = lim ^ΔF/_{ΔS=0 Δ} ds = -dF/ds

Stato di un sistema di n mot punti è associato a div di un insieme prefissato l num coordinata vol m.

Stato termodinamico

L'insieme delle grandezze gennaio macroscopica che lo caratterizzano e lo definiscono coordinate (n variabile di 1=1), x₁, x₂, ..., x_m.

Sostanza pura in fase gasosa

• Volume V
• Pressione P
• Tempo T
• Mole M

Filu in tensione h ecc

• Tensione λ
• Lunghezza L
• Temperatura T

Sostanza paramagnetica

• Magnetizzazione M
• Campo magnetico H
• Tempo T