Appunti di Termodinamica

Fisica Tecnica

7/3/2016

Sistema - quantità di materiale o regione di spazio che si prende in considerazione

Ambiente - tutto ciò che non è sistema

Contorno - superficie reale o immaginaria, che separa sistema e ambiente

Fisso - Mobile

Esempio di contorno mobile

Parete

• Rigida - fissa
• Adiabatica - non permette scambi di calore
• Impermeabile - non permette passaggio di massa

Sistema

• Chiuso - senza passaggio di materia = massa (per ora si)
• Aperto - permette passaggio di massa
• Isolato - non può interagire con l’ambiente

Proprietà

Ogni caratteristica del sistema termodinamico.

• Grandezza fisica misurabile direttamente e indirettamente: è un valore in un dato istante che dipende da risultati di misure effettuate in altri istanti.
• Se è funzione unicamente dello stato del sistema

Sono proprietà v(t)bscosti, posizioni, densità, pressione ecc.Non lo è la Velocità.

Stato - caratterizzazione del sistema in un dato istante.

Fisica Tecnica

Sistema - quantità di materiale o regione di spazio che si prende in considerazione.

Ambiente - tutto ciò che non è sistema.

Contorno - superficie reale o immaginaria che separa sistema e ambiente.

Fisso Kobile

esempio di contorno mobile

Parete

• Rigida - fissa
• Adiabatica - non permette scambi di calore
• Impermeabile - non permette passaggio di massa

Sistema

• Chiuso - senza passaggio di materia = massa (porta energia)
• Aperto - permette passaggio di massa
• Isolato - non può interagire con l'ambiente

Proprietà

Ogni caratteristica del sistema termodinamico.

• Grandezza fisica misurabile direttamente o indirettamente il cui valore in un dato istante non dipende da risultati di misure effettuate in altri istanti.
• Se è funzione unicamente dello stato del sistema.

Sono proprietà:

viscosità, potenziale, densità, pressione, etc.

Non lo è la velocità.

Stato - caratterizzazione del sistema in un dato istante.

PROCESSO - Un sistema che evolve da uno stato ad un altro induce un processo.

Può avere INTERAZIONE con l'ambiente.

Può essere SPONTANEO - un lascia tracce sull'ambiente.

PROCESSI MECCANICI - che determinano nell'ambiente un effetto meccanico.

PROCESSO REVERSIBILE - se esiste almeno un modo per riportare sia il sistema sia l'ambiente ai rispettivi stati iniziali.

Cioè che tutti gli effetti siano annullabili.

ENERGIA - proprietà posseduta da tutta la materia con svariate forme (cin.) (potenziale, elettrica, chimica ecc.)

Godimento della proprietà ADDITIVA e CONSERVATIVA.

PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

LEGGE DI CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA - si estende la proprietà ENERGIA ai sistemi non meccanici.(ΔE_p = 0 ΔE_k)

mph - energia che viene trasferita all'interno del sistema

- attiva la resistenza elettrica

- prodotto lavoro elettrico

spostando il peso in basso nella t muove - prodotto lavoro meccanico

- trasferimento mph

I due processi sono diversi ma d'altro che lo stesso

risultato => l'acqua si è "scaldato".

=> Fissate due stat., il lavoro compiuto se in sistema con isolamento termico perfetto è INDIPENDENTE dai dettagli del processo.

CONSEGUENZA -> esiste una proprietà ENERGIA INTERNA (U) tale che

ΔU = U₂ - U₂ = L^-

(L^- lavoro uscente dal sistema)

L^- = -L⁺

lavoro trasferito all'interno del sistema.

BILANCIO DI ENERGIA

ΔU = Q^- - L^-

1^° PRINCIPIO DELLATERMODINAMICA

p^{x che} U è una fiore di statodi percorso che sto. facendo

LAVORO

differen^daledi parte del percorso

L₁₂ = ∫₁² (sL)

LAVORO MECCANICO

ΔL_m = F ds= -p A ds = p^- F^A= p dV_volume

L_v = ∫₁² pdV ^{per deformazionedi volume}

LAVORO ELETTRICO

L_ee = V N =^{nal contrario}

= ∫₁² L_ee dt =

= ∫₁² V I dt

CALORE

Q₁₂ = ∫₁