Appunti di Fisica generale 1

LE TERMODINAMICHE TRASFORMAZIONI

Le trasformazioni adiabatiche sono indicate con RCPBVB. La trasformazione CvTa PaviaTBhcv0 UIN non è possibile.

Se IN TBCTAV40 haossia dunque si> o ☐→• unaeadiabatica raffreddailedespansione sigasSe haW OU dunqueTBossia> si0 ta< o > e una→• compressione adiabatica il riscaldasied gasse è 1°adiabatica dalreversibile hasiprincipiouna :DW ncvdtda du PDV che riscrivoo++ come= == RThhcvdt / 0di le variabili ottengoseparando+ e=\,& /diDY( dtCv DIp 1)( g--= s→- = -- = T, \,( v 8Integrando supponendo hacostante sie che ;¥7"JY T! It=/ "1) cioè( In( 1) ln8-8- > =TB - t ," I✓ ta( Y + ';) ☐ln ln quindi> e= VA TBTB^Vat Visti ^ ^- Tuo-Ta TB - costante→= =Usando l' di stato trovaresiequazione possono cioèle altreduetrarelazioni le variabili :,81-?PV costanteTpcostante oe =^ l'Possiamo rappresentare eqp ° AB

èPV LaK unacurva=A .• adiabaticaespansionereversibile andamentocon, isotermasimile ad una .isotermetracompresa le• TA TBContaTB >e .oTrasformazioni isotermeIl sorgentecontattoègas a con unasempre afissatemperatura T Si ha che :.PVWQ costanteU 0 e e= ==Dunque Q inW o> espansioneo >se e→ una ,Qininviceversa < <una 0ocompressione →, .Per trasformazione ha chesireversibileuna :'RT IB PALÌ B RfaPDV RT Q/ lndi ☐n= == = =µ VA PBALa trasformazione Jculelibera di è contemporanea m .isoterma èadiabatica irreversibileed poichéed ,isoterma reversibile può ancheessereuna nonadiabatica ( calore )scambioserve di .Trasformazione isocoraEssendo costante lavorovolumeil può essercinon,(UQ ncv Ta )tp0 Cv costante→ sema== = =- PBVPAV NRTBdall' RTAdi statoequazione ne e ==f÷ Tada Q TBDunquecui ha che> o >sise= eT .},PA PAPB PBQ TBCTA Per> ha chesi< o <se averee; .inmettere

contattoreversibile bisognaisoccrauna ,il variabile disorgenti temperaturaocongas a ,quantita l'' dt altradall'una una .Trasformazioni isobareIl trova Lain recipientesi mobilepistonegas conun .costantepressione del è Si chehagas :. VAPVA TARTAP OPcast no→ = >→= = =PVB RTB V13 TBn=Il lavorocalore l'scambia ambientecongas e :WQ )) riscrivibileVA(ncp TA PCVBTB come= e =- - , ( )))( )( TA (Q TA TA (TBCvDU TBncp TB Cpnn == = v=- -- -- -)(R TATBh= -Q VSe WTe aumentano oo >> → e• diminuisconoSe WLOQ Vo< Te e→•Nota :se il contro esternaespande pressionegas si una trasformazioneirreversibileincostante modo la,-è daiscbara lavoroil sara espressonon eW Pext )VAVB(= -La latrasformazione è quandobaraiso delpressioneè costantegas .Per bisognaiscrealizzare bara reversibileuna scambidi termicio oimmaginare eseguire consorgenti di in modo chetale siacalore sempreci,equilibrio internatra esternala edpressione

La trasformazione isocora è una quantità di calore Qv che coincide con la variazione di energia interna ΔU di un sistema, essendo una funzione di stato. Dunque, i calori specifici Cp e Cv possono essere scritti come:

1) Cp = (dQv/dt) a volume costante

2) Cv = (dQv/dt) a pressione costante

Ricordiamo che una trasformazione ciclica per un sistema è una trasformazione in cui il sistema torna al suo stato iniziale dopo aver compiuto un ciclo termico. Quindi, un ciclo termico può essere eseguito da una macchina ciclica quando assorbe calore Qa, produce lavoro W > 0 e compie una trasformazione ciclica, assorbendo calore Qc e restituendo lavoro W. In breve, una macchina termica compie un ciclo termico quando assorbe calore e produce lavoro, oppure una macchina frigorifera disperde calore.

Affinché sia possibile eseguire un ciclo termico, una macchina termica necessita di almeno due sorgenti di calore a temperatura diversa. Non è possibile eseguire cicli termici con una sola sorgente. Quando parliamo di calore assorbito o di lavoro fatto, consideriamo subito il punto di vista del sistema. Per l'ambiente, il calore e il lavoro sono discordi.

I cicli termici (