Termodinamica

ESPANSIONE

• E’ una trasformazione ideale. Richiederebbe un tempo infinito. UN

PISTONE

• Trasformazione irreversibile: è una trasformazione che dopo aver avuto luogo, NON può essere invertita riportando il sistema e l'ambiente

nelle condizioni iniziali. nel

EINSIONE

• Una trasformazione irreversibile ha carattere spontaneo e avviene con dissipazione di calore.

Espansione irreversibile

Espansione reversibile La trasformazione a volume costante non produce lavoro

W > W

rev irrev

Q > Q

rev irrev

Entropia

La funzione di stato che definisce il secondo principio della termodinamica è l’entropia (S). Q Rev

In un processo che scambia calore a temperatura costante la variazione di entropia ( ) è definita come: ¢S = T

I

L’entropia é quindi una misura della dispersione di energia che avviene durante un processo.

Secondo principio della termodinamica: in qualsiasi processo spontaneo l’entropia dell’universo aumenta . ¢S > 0

univ

Espansione di un gas a T costante

¢S > 0 Se V2 fosse < di V1 allora deltaS<0

Interpretazione microscopica dell’ entropia

Un sistema può trovarsi in un certo numero di stati microscopici chiamati microstati

Lo stato C è più probabile perché caratterizzato da più microstati W=numero di microstati

è quindi relazionata in qualche modo al disordine dello stato del sistema

La possibilità di popolare più microstati a energia diversa o la dispersione di energia sono concetti equivalenti.

Terzo principio della termodinamica

Terzo principio della termodinamica: alla temperatura dello zero assoluto, il valore dell’entropia di un cristallo perfetto di qualunque sostanza

pura è zero.

Permette di calcolare il valore assoluto dell’entropia: DS Si 50

che può essere calcolato determinando la quantità di calore necessaria per scaldare la sostanza da 0 K alla temperatura T.

Come per l’entalpia possiamo definire dei valori molari standard per l’entropia ( ) alle stesse condizioni (1 atm, 25 °C).

DS

La variazione di entropia di una reazione condotta a temperatura e pressione costanti

dipende dalla differenza tra il numero relativo delle molecole dei reagenti e dei prodotti e

dal tipo di specie chimiche prodotte. In generale il valore di deltaS risulta positivo quando

aumenta il numero totale delle moli e/o quello delle specie chimiche diverse.