Termodinamica - Teoria

Termodinamica applicata T

Meccanica classica

Meccanica classica: studia sistemi con pochi elementi interni, cioè punti materiali o corpi rigidi.

Sistemi di tre punti materiali nello spazio 3d.

Stati = vettori posizione e velocità dei punti materiali.

Termodinamica

Termodinamica: il sistema è una porzione di liquido o di gas (solido) costituita da un numero enorme di particelle (10²³). Inoltre le particelle non sono punti materiali ma onde di materia.

È impossibile studiare il problema in modo completo considerando le singole particelle: ci sono quindi due discipline:

• Meccanica statistica (classica o quantistica)
• Termodinamica usa grandezze macroscopiche che vengono misurate interagendo simultaneamente con moltissime particelle (pressione, temperatura, energia)

Scambio di energia

Due modalità tra il sistema e l’ambiente circostante.

Sistema A che confina con un sistema B attraverso una superficie S.

A e B fluidi (liquido o gas) separati da un pistone metallico che appartiene a B.

A applica a B un insieme infinitesimo di forze, B applica ad A le forze opposte per effetto della terza legge della dinamica di Newton.

Allora A compie lavoro su B che è l’integrale della forza sullo spostamento, ovviamente B compie su A il lavoro opposto.

Scambio di calore

S non si sposta e la temperatura a destra di S esistono due strati infinitamente sottili di materia di A e B con la stessa temperatura, a sinistra risulta tra minore di t, a destra invece della massa totale maggiore di t a S.

Si genera un flusso di energia da B ad A detto flusso di calore. Non c’è spostamento di materia o contatto con S. L’energia è trasmessa mediante quanti di energia più di massa simili a fotoni chiamati fononi.

Scopo della termodinamica

Scopo della termodinamica è studiare l’evoluzione nel tempo delle grandezze misurabili di A dovute a:

• Spostamenti delle superfici di confini di A
• Scambi di lavoro e di calore fra A e B

Si salta il capitolo 2_{C AP.3}

Costituenti

Costituenti: la materia contenuta in una regione di spazio R è definita in numeri di gruppi di particelle soggette a conservazione detti costituenti. Un costituente può essere (nucleo, elettr) un atomo, una molecola o un gruppo concettuale di atomi.

Parete non lascia passare niente.

Membrana semipermeabile lascia passare solo alcuni tipi di particelle materiali.

Sistema

Sistema: chiamiamo sistema una porzione di materia definito assegnando, i tipi di costituenti, i numeri iniziali delle particelle dei vari costituenti, la regione di spazio R ed eventuali flussi di costituente.

Normalmente la superficie di confine è una parete, i costituenti sono non reattivi e sono nella stessa regione di spazio R occupata dal sistema. Non ci sono campi di forza esterna.

Sistema chiuso: la superficie di confine esterna è una parete in ogni istante di tempo, altrimenti è aperto. Se si dice sistema, è sempre sottointeso chiuso.

Termodinamica applicata T

Meccanica classica

Meccanica classica: studia sistemi con pochi elementi interni, cioè punti materiali o corpi rigidi.

Sistemi di tre punti materiali nello spazio 3d.

Stati = vettori posizione e velocità dei punti materiali.

Termodinamica

Termodinamica: il sistema è una porzione di liquido o di gas (solido) costituita da un numero enorme di particelle (10²³). Inoltre le particelle non sono punti materiali ma onde di materia.

È impossibile studiare il problema in modo completo considerando le singole particelle: ci sono quindi due discipline:

• Meccanica statistica (classica o quantistica)
• Termodinamica usa grandezze macroscopiche che vengono misurate interagendo simultaneamente con moltissime particelle (pressione, temperatura, energia)

Scambio di energia

Due modalità tra il sistema e l’ambiente circostante.

Sistema A che confina con un sistema B attraverso una superficie S.

A e B fluidi (liquido o gas) separati da un pistone metallico che appartiene a B.

A applica a B un insieme infinitesimo di forze, B applica ad A le forze opposte per effetto della terza legge della dinamica di Newton.

Allora A compie lavoro su B che è l’integrale della forza sullo spostamento, ovviamente B compie su A il lavoro opposto.

Scambio di calore

Si genera un flusso di energia da B ad A detto flusso di calore. Non c’è spostamento di materia o contatto con S. L’energia è trasmessa mediante quanti di energia più di massa simili a fotoni chiamati fononi.

Scopo della termodinamica

Scopo della termodinamica è studiare l’evoluzione nel tempo delle grandezze misurabili di A dovute a:

• Spostamenti delle superfici di confini di A
• Scambi di lavoro e di calore fra A e B

Costituenti

Costituenti: la materia contenuta in una regione di spazio R è definita in numeri di gruppi di particelle soggette a conservazione detti costituenti. Un costituente può essere (nucleo, elettr) un atomo, una molecola o un gruppo concettuale di atomi.

Parete non lascia passare niente.

Membrana semipermeabile lascia passare solo alcuni tipi di particelle materiali.

Sistema

Sistema: chiamiamo sistema una porzione di materia definito assegnando, i tipi di co