Appunti corso Scienze Biologiche, fisica-termologia

Qual è il sistema? L'acqua? L'acqua e il vapore?

La risposta è sbagliata, in quanto dobbiamo prima determinare il contesto.

A seconda del contesto che noi stabiliamo, il nostro sistema può diventare:

• Sistema aperto: materia ed energia possono scambiarsi sia internamente che esternamente.
• Sistema chiuso: scambio di energia ma non di materia.
• Sistema chiuso adiabatico: non scambia materia e può scambiare solo energia meccanica ma non termica. Le pareti adiabatiche sono pareti che non permettono lo scambio di calore.

Le variabili termodinamiche sono grandezze indipendenti che servono a descrivere il sistema. Le variabili intensive sono pressione, temperatura e densità, mentre le variabili estensive sono massa, volume ed energia. Il loro valore è determinato dal sistema stesso.

Sabato 14 maggio 2022

lo stesso in tutti i punti dato un sistema la somma delle singole del nostro sistema componenti stanno nel nostro sistema

Le variabili intensive vanno misurate quando ho una situazione di equilibrio

L'equilibrio può essere di due tipi:

1. EQUILIBRIO MECCANICO

Ad esempio possiamo osservare che un gas chiuso in una scatola con un pistone sopra alzato non vi sarà alcun equilibrio, se invece mettiamo sopra delle masse al pistone allora siamo in equilibrio, se abbiamo un equilibrio meccanico significa che la pressione all'interno del gas equivale alla pressione esercitata dal pistone più le masse diviso la sezione del pistone. Facile visualizzare se abbiamo un equilibrio meccanico in quanto se abbiamo una situazione di quiete siamo all'equilibrio meccanico.

2. EQUILIBRIO TERMICO

Se abbiamo tre oggetti a diverse temperature, questi arrivano all'equilibrio quando raggiungono tutti e tre la temperatura ambiente.

Equilibrio chimico:

Non ci sono reazioni che

alternino la composizione relativa del sistema5 fi sabato 14 maggio 2022

CALORIMETRIA

Il calore può essere scambiato fra oggetti e permette un cambiamento di temperatura.

Il calore è una forma di energia calorimetro delle mescolanze

Per determinare il calore di un oggetto possiamo utilizzare il

È formato da pareti adiabatiche il che significa che l'interno del nostro sistema non può scambiare alcuna quantità di calore con l'esterno.

All'interno di questo calorimetro inseriamo un termometro perché dobbiamo visionare come varia la temperatura e un agitatore che mescola l'acqua.

In questa acqua, che si trova ad una temperatura iniziale che Ti, possiamo misurare e che chiamiamo possiamo inserire un corpo di massa, m di cui però non conosciamo la natura.

Quindi abbiamo, inizialmente, l'acqua e il nostro calorimetro delle mescolanze alla temperatura Ti, e poi verrà aggiunto una massa di un materiale che non conosciamo ma di

CuiTosappiamo la temperaturaChiudiamo il sistema dopo aver aggiunto il corpo.Non avendo possibilità di scambi di calore, possiamo dire che m e l'acqua, il termometro e l'agitatore, siscambiano calore.Allora la somma degli scambi di calore in questo sistema deve essere uguale a zero, quando ci portiamo in unequilibrio termico in un sistema con pareti adiabatiche, succede che per portarci all'equilibrio, un oggetto o uninsieme di oggetti, cederà calore e un altro insieme di oggetti lo riceverà.Quindi la somma algebrica dei calori scambiati deve essere uguale a zero per il fatto che ho delle paretiadiabatiche.6 fi sabato 14 maggio 2022Per de nire qual è la quantità di calore scambiato ci mettiamo nel riferimento in cui consideriamo, la massa mche stava a temperatura TO, e poi acqua, termometro e agitatore che stavano alla temperatura a Ti.Calore speci co del gas dipende dalla trasformazione termodinamica a cui il gas è sottopostoSi

hanno due tipologie di calore specifico:

• speci co a pressione
• Calore costante —> stiamo facendo una trasformazione isobara
• speci co a volume
• Calore costante —> stiamo facendo una trasformazione isocora

Se ho un oggetto ad una temperatura diversa rispetto a quella dell'ambiente, ad esempio Ta<To, come se prendo una pentola, la metto sul sotto pentola e poi sul tavolo, quindi il calore prima si trasmetterà al sottopentola, poi al tavolo e infine all'ambiente.

Ma come avviene il passaggio di calore in funzione del tempo?

Il passaggio di calore dall'oggetto a T0 all'ambiente avviene in due modi equivalenti.

Se noi abbiamo un corpo con T=80 e viene messo in un ambiente con T=27, accade che molto rapidamente la temperatura si abbassa tanto, ad esempio in 5 minuti dimezza la sua temperatura, e poi ci mette altri 10 minuti per arrivare quasi alla temperatura ambiente.

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