Concetti Chiave
- Il rendimento, indicato con Eta, è calcolato come il rapporto tra il calore sviluppato (W) e il calore assorbito (Q).
- La variazione di entropia finale deve essere positiva per un processo spontaneo, mentre un delta S negativo indica che il processo non avviene.
- L'energia libera di Gibbs (G) determina la spontaneità delle reazioni chimiche, con delta G < 0 che indica un processo spontaneo.
- Le reazioni endotermiche possono avvenire solo se la variazione di entropia è sufficientemente grande da garantire un delta G negativo.
- Il disordine in natura è sempre in aumento, riflettendo il secondo principio della termodinamica e l'incremento dell'entropia.
Il rendimento si indica con Eta, una lettera dell’alfabeto greco
Eta = W / Q
W = calore sviluppato
Q = calore assorbito
eta = q2 + q1 / q2
eta = t2 - t1 / t2
q2 + q1 / q2 = t2 - t1 / t2
q2 / q2 + q1 / q2 = t2 / t2 - t1 / t2
1 + q1 / q2 = 1 - t1 / t2
q1 * t2 = -t1 * q2
q1 * t2 / t1 * t2 = -t1 * q2 / t1 * t2
q1 / t1 = -q2 / t2
q1 / t1 + q2 / t2 = 0
e (entropia) = q / t = 0 + q / t = 0
b ————> a
sommatoria Q / T di B in A = sB - sA = delta s
Delta s = aumento del disordine. L’entropia finale meno l’entropia iniziale deve dare un delta s > 0
Se delta s è
Il disordine presente in natura è sempre in aumento.
Energia libera e spontaneità
L’energia libera indica quale effetto hanno sulla spontaneità le variazioni di entalpia e di entropia
G = H - T * S
Delta H = H2 - H1
Delta S = S2 - S1
g’ = H’ - TS’
G2 = H2 - TS2
Delta G = G2 - G1 ———> (H2-TS2)-(H1-TS1)
Delta G = (H2-H1)T(S2-S1)
Delta G = Delta H - Delta S
Delta G reazione è possibile perché il processo è spontaneo
delta g = 0 si ha un equilibrio, la reazione è reversibile
Delta g > 0: Il processo è impossibile, la reazione non avviene
Se delta h è maggiore di 0 (il processo è endotermico) la reazione potrà avvenire solo se delta S sarà tanto grande da fare in modo che sia verificata la reazione
Delta H - T * Delta S
Domande da interrogazione
- Qual è la formula per calcolare il rendimento in un processo termodinamico?
- Cosa indica un delta S maggiore di zero in un processo?
- Qual è il significato di Delta G nella spontaneità di una reazione?
Il rendimento, indicato con Eta, si calcola con la formula Eta = W / Q, dove W rappresenta il calore sviluppato e Q il calore assorbito.
Un delta S maggiore di zero indica un aumento del disordine, suggerendo che il processo è spontaneo, poiché l'entropia finale deve essere superiore all'entropia iniziale.
Delta G rappresenta l'energia libera e determina la spontaneità di una reazione: se Delta G è minore di zero, la reazione è spontanea; se è uguale a zero, si raggiunge l'equilibrio; se è maggiore di zero, la reazione non avviene.
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