Appunti di teorica di Termologia e Termodinamica

Termologia e Termodinamica

Calore: È un'energia, si misura in Joule

Temperatura: È un indice di stato, non una grandezza

Calore (Q)

• Energia termica definibile come "in transito" da un corpo A ad un corpo B, passa spontaneamente da A più caldo a B più freddo.
• Calore e lavoro (energie "in transito") non sono "in possesso" del corpo.

T_A > T_B

Flusso sempre da corpo più caldo al corpo più freddo.

Passaggi di Stato

• Solido solidificazione Liquido condensazione Gassoso
• fusione
• evaporazione

P = 1 atm

T_p = 0°C

T_e = 100°C

Dilatazione Termica

Δl = l₀ Δt · λ

λ = Coefficiente di dilatazione lineare (°C)^-1

Termometro

• 100°C = temperatura di ebollizione dell'H₂O
• 0°C = temperatura di fusione del ghiaccio
• Intervallo diviso in 100 = 1 grado

Quando T_A > T_B e i due corpi sono a contatto; dopo un certo Δt avviene che T_A = T_B, cioè i due corpi sono in una condizione di equilibrio termico.

Corpi Solidi o Liquidi

• (→ non c'è variazione apprezzabile di volume)
• Q = C_i Δt
• ΔT = ^Q/_Ci

• C_i = capacità termica del corpo, è una sua caratteristica
• Sorgente ideale di calore = corpo con C_i ∞ (vesci il mare)
• c = calore specifico

C_i = c m

Termologia e Termodinamica

Calore è un'energia, si misura in Joule

Temperatura è un indice di stato, non una grandezza

Calore (Q)

• Energia termica definibile come "in transito" da un corpo A ad un corpo B, passa spontaneamente da A più calda a B più fredda
• Calore e lavoro (energie "in transito") non sono "in possesso" del corpo
• Q > 0
• Fluisce sempre da corpo più caldo a corpo più freddo

Passaggi di stato

• Solido solidificazione Liquido condensazione Gassoso
• Fusione
• Evaporazione
• P = 1atm
• Tp = 0 ° C
• Te = 100 ° C

Dilatazione termica

Δ l = l₀ Δ t · λ

• λ = coefficiente di dilatazione lineare (°C^-1)

Termometro

• Temperatura di ebollizione dell'H₂O
• Temperatura di fusione del ghiaccio
• Intervallo diviso in 100 = 1 grado

Quando TA > TB e i due corpi sono a contatto, dopo un certo Δt avviene che TA = TB cioè i due corpi sono in una condizione di equilibrio termico

Corpi solidi e liquidi

• (= non c'è variazione apprezzabile di volume)

Q = C₁ Δt

• C₁ = capacità termica del corpo e una sua caratteristica
• Sorgente ideale di calore = corpo con C ₁ >> (vesuvi il mare)
• c = calore specifico

CALORIA

1 CALORIA (cal) - Quantità di calore necessaria a far variare di ΔT = 1°Cla T di 1 kg di H₂O

Q = c · ΔTQ = c · m · ΔT

sicomue c = _C/^m

C = _Q/^{m · ΔT}

quantità di calore necessaria a far variare di 1°C la massa unitaria.

c_H2O = 1 cal/ g°C = 10³ cal/ kg°C

1 cal = 4.186 J_kg°C

EQUAZIONE FONDAMENTALE della CALORIMETRIA

Q = m · c · ΔT

Utilizzabile quando NON ci sono passaggi di stato(quando la temperatura varia)

Q > 0 ASSORBITO (entrante)Q < 0 CEDUTO (uscente)

M = 100 g ghiaccio a T_i = -4°C

C ghiaccio = _{0.5 cal}/^{g · °C}

CH₂O = _{1 cal}/^{g · °C}

* non c'è variazione di T, il calore latente serveper rompere i legami intermolecolari

1. T = -4°C ~ 0°Cuso Q = m · c · ΔT = 100 · 0.5_cal/^{g · °C} 4°C = 200 cal

2. HO UN PASSAGGIO di STATO, la temperatura rimane costanteT = 0°C ghiaccio = H₂OQ = m · λ_cal = 100 g x 80_cal/^g = 8000 cal

3. T 0°C ~ 20°C

   Q = m(_H2O) · ΔT = 100 · _{1 cal}/^{g · °C} · 20°C = 2000 cal

   Q tot = (200 + 8000 + 2000) cal = 10200 cal

   Si è sciolto il ghiaccio

Passaggio di stato

Q = m ·