Appunti di Termodinamica applicata

Processi Termodinamici

Sistema: Ambiente

• Apparato meccanico M
• Serbatoi termici R (solo stati di equilibrio)

Ogni processo quasi statico è reversibile

Calore Scambiato

• A scambia la quantità di calore δQ con R
• δQ > 0 → ΔE_R < 0 A assorbe calore ↑Q
• δQ < 0 → ΔE_R > 0 A perde calore −Q

Bilancio di Energia

dE_R + dE_A + dE_M = −δQ + dE_A + δW = 0 ⇔ il sistema è isolato

se dE_A = δQ − δW

se A compie un ciclo → ΔE_A = 0

• δQ − δW = 0 ⇔ δQ = δW

ENTROPIA

Q = -ΔE_R

ΔS_A = ∫_A1^A2 (δQ_TR) - ∫_A1^A2 (δQ_TR)_SUR

S(A₂) = S(A₁) ⇒ ΔS = 0

0 > ∫(δQ/T)_SUR

Q = ∫ δQ = diminuzione di entropia dR = FLUSSO DI ENTROPIA

S_PROD = produzione di entropia

< δQ = 0 processo reversibile

< δQ 0 irreversibile

DUE STATI DI EQUILIBRIO STABILE EQUIVALENTI HANNO STESSA ENTROPIA

RELAZIONE FONDAMENTALE

S = S(U,V) continua e differenziabile sino al 2^o ordine

→ U = U(S,V) U = energia interna di un sistema semplice

T = (∂U/∂S)_V → temperatura di un sistema semplice → T = (∂E/∂S)_V x sistema m

⇒ ΔS_A = Q/T = -ΔE_RRINV/T_R = -ΔS_R ⇒ T_R = ΔE_R/ΔS_R = (∂U/∂S)_V

SE A E B SONO IN EQUILIBRIO MUTUALMENTE STABILE, ALLORA T_A = T₀

le coppie (U,V) e (S,V) determinano univocamente lo stato di un sistema semplice chiuso A