Concetti Chiave
- Il primo principio della termodinamica afferma che l'energia non può essere creata o distrutta, ma solo trasformata.
- Un blocchetto di rame di 1 dm³ riscaldato da 20°C a 30°C assorbe una quantità di calore di 34.000 J.
- La variazione di entalpia del blocchetto di rame è uguale alla quantità di calore assorbita, pari a 34.000 J.
- La variazione di energia interna è calcolata come la differenza tra calore assorbito e lavoro svolto, risultando simile alla quantità di calore assorbito.
- Il lavoro svolto durante il riscaldamento è trascurabile rispetto al calore assorbito, confermando che ΔU ≈ ΔH.
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
Domande da interrogazione
- Qual è la quantità di calore assorbita dal blocchetto di rame durante il riscaldamento?
- Come si calcola la variazione di entalpia per il blocchetto di rame?
- Qual è la relazione tra la variazione di energia interna e la quantità di calore assorbita?
La quantità di calore assorbita dal blocchetto di rame è di \(3,4 \times 10^{4} J\), calcolata utilizzando la formula \(Q = m \cdot cρ \cdot ΔT\).
La variazione di entalpia è uguale alla quantità di calore assorbita, quindi \(ΔH = Q = 3,4 \times 10^{4} J\), poiché la pressione è mantenuta costante durante il processo.
La variazione di energia interna è approssimativamente uguale alla quantità di calore assorbita, cioè \(ΔU \simeq Q = ΔH\), poiché il lavoro effettuato è trascurabile rispetto al calore assorbito.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
