Concetti Chiave
- Il problema riguarda il riscaldamento di un blocchetto di rame di 1 dm³ da 20°C a 30°C, mantenendo la pressione atmosferica.
- La quantità di calore necessaria per riscaldare il blocchetto di rame è calcolata come 34.000 J.
- La variazione di entalpia del blocchetto di rame è uguale al calore assorbito, ovvero 34.000 J, a pressione costante.
- La variazione di energia interna è approssimativamente uguale al calore assorbito, poiché il lavoro svolto è trascurabile.
- Il lavoro derivante dall'espansione volumica del rame è molto piccolo rispetto al calore assorbito, quindi può essere ignorato.
Oggi parleremo del primo principio della termodinamica, ed in particolare risolveremo un problema itinerante a quanto detto. Il testo del problema è il seguente:
Un blocchetto di rame dal volume di
Per la massa
Ora, calcoliamo la quantità di calore assorbita, questa è data da:
Abbiamo pertanto ricavato la quantità di calore assorbita dal blocchetto di rame. ora calcoliamo la variazione di entalpia. L'entalpia, è definita come sappiamo dal prodotto di:
Per cui, la variazione infinitesima sarà data da:
Poiché ci troviamo, come dice il testo, in una situazione in cui si è mantenuta la pressione atmosferica costante, vediamo che questo termine
Ora per concludere, dobbiamo calcolare la variazione di energia interna, che sappiamo essere uguale alla differenza tra calore meno lavoro. Quindi:
\ \ \ \ \ \ =\ L=ρΔV[/math]
Adoperiamo la relazione di dilatazione termica volumica che in senso generale è:
Il lavoro sarà dato da:
Vediamo che questo valore è estremamente più piccolo rispetto alla quantità di valore assorbito che era
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