Fisica Generale - Termodinamica

TERMODINAMICA

Le variabili termodinamiche che sono grandezze macroscopiche, cioè si possono misurare e costituiscono lo stato fisico di un sistema, la cui configurazione è definita da tali grandezze e detto stato; le grandezze variano da uno stato all'altro tramite trasformazioni.

• pressione: p = F/A - Pascal/atm
• volume: V
• temperatura T: °C - Kelvin
• quantità di materia: n - mol
• energia U
• energia libera F
• entalpia S

EQUILIBRIO TERMICO: l'equilibrio di un sistema si identificano due stati con lo stesso valore di una certa variabile. L'equilibrio termico è raggiunto quando in un corpo o un sistema non ci sono più differenze di temperature. Accade dopo che i due corpi a contatto con altre re di spostamenti di calore.

• parete adiabatica
• parete diatermica

PRINCIPIO ZERO: Due sistemi in equilibrio (A e B) con un terzo sistema (C) sono in equilibrio termico tra loro.

DILATAZIONE TERMICA: È l'aumento della temperatura avviene un aumento del volume della temperatura in aumento. ΔL = αL₀ΔT e varia con il riscaldamento.

Lunghezza iniziale L₀ e il coefficiente di dilatazione lineare α.

TRASMISSIONE DEL CALORE: Il calore Q è l'energia scambiata tra un sistema a T maggiore con un corpo A a T minore con A'assorbimento del calore.

• conduzione: attraverso un corpo in cui avviene una propagazione da zone di T bassa a zone di T alta
• convezione: movimento di materia che trasporta con sé il calore
• irraggiamento: tutti i corpi emettono energia dalla loro superficie o da quella calda. (P=εσAT⁴)

EQUILIBRIO TERMODINAMICO: si dice che un sistema è in equilibrio quando è in equilibrio termodinamico nel suo insieme presenta un equilibrio termico, meccanico e chimico.

• trasformazione di uno stato ad un altro
• per via adiabatica (Q=0)
• quanto reversibile (A→B)

CALORE SPECIFICO

vapore acqueo

energia scambiata sotto forma di calore

dQ = mC_pdT calore specifico a pressione costante

1 cal = 4.186 J

CALORE LATENTE

La quantità di calore per unità di massa che viene fornita o estratta e che causa un cambiamento di stato fisico è detta calore latente L: Q = ±mL

LAVORO E TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE

Il lavoro è l'energia scambiata tra un sistema e il suo ambiente attraverso un cambio dello stato di movimento del mare. Il lavoro compiuto dal sistema è positivo se il sistema cede energia all'ambiente, negativo se la riceve dall'ambiente.

Il lavoro meccanico compiuto da una forza esterna, in un tratto curvilineo percorso dal punto materiale.

dL = F_x·dx = pA·dx = pdV

Nei casi di espansione (dV>0), la forza esercitata dal fluido sotto una pressione vinciona sulla pressione esterna: dw>0.

CAPACITA' TERMICA:

Quando un sistema riceve una generica quantità di calore a pressione costante e la temperatura subisce una variazione (dQ = du + w) se il calore Q va a contributo totale solo a calore si ha: c = c_v + du.

La quantità di calore assorbita può essere espressa in termine della capacità termica molare a volume constante C_v.

dQ = Δuc_vdT con du = 0 Δ che dU = du + dT

C_v =  d Δ 2u R T per gas monoatomico

A pressione costante (versia ancta il lavoro madiato) C_p > C_v e si anime di calo

dU = 2 Δ v Δ

pdv + Vdp = Δ v Δ una grande che è in pressione costante

dQ = C_vdT + wrdT ≡ PdV = Δ v ΔT + I grimonio

Ad esempio: Δ c p d T − Δ dO

-du − uc_vdT

ADIABATICA

Trasformazioni che avviene in quanto nn tenere tosto velocitamento affermare una sensazione di calore. Se la adiabatica: Δ Q = O ≡ dU = dW

I principiografico: dQ = O ed dU trasi.

Lavoro nel enorme sa lo\nella fuso e integrando → PV⁴ = K

SECONDO PRINCIPIO:

Il primo risterio della termodinamica Δ U = Q − W

secondi non è. ma specialmente ad un corenzo quasi di..

effetti asemos ciascun di adiabatico infatti nontranslate nostra elevata calo calo lavorato W = 0

E poi. (u p v − il culare)

Al iteresione amposta fare corso computato di questo

una possetore cliccando con gas respecto ai mi con temperatura T genericità quella di interamente un estermemento gas mipeseficata e:

RENDIMENTO DELLE H T :

rimosso dirotenimia calore funcionando nel rischio di calore e col totale fianco di corso con: maggiore media il filamento una termodinale - un scaglione. il qualsiasi contato si ((t) → fio aumento scadenza che una elasticità calorica verso redice e lo. calore e jono

per l aria date o speranza tra due sorgenti di calore. Q nel tuo setup fisexamento in. termini subitte su (W_m,

Δ Q₂ = 0 per calore codificato di statua alla temp terr T_c si regir. la resistenza: Q_e &thead; e 0 for su fi Q_O = -Q_F.

Se il fluido d'albero compie ciclicamente due corpi sono alla stessa temperatura, non è mai possibile diminuire entropia in accordo col 2° principio Kelvin Planck.

Dunque è l'entropia è l'equivalente al lavoro utile che si può ottenere da un sistema.

E' possibile interpretare l'entronia 2 il microuniverso in termini microscopici, utilizzando la caratteristica statistica. In questo caso il micro non verrà categoricamente un fenomeno, e le descrive come uno molecole.

• Stato 1: le particelle non sono ordinate, hanno quozzo aleatorio e non si osserva alcuna variazione di entropia ^c.
• Stato 2: le particelle sono nuovamente ordinate, le energie sono interrotte, si osserva una configurazione. Esistono due diversi parametri che nulla gestisce.

Un sistema isolato è indirizzato quando le sue particelle a temperatura differenti mutano diventando a temperature a zero variazione interna.

MORTE TERMICA DELL’UNIVERSO:

Daccusso l'entropia dell'universo aumenta, nessuna variazione ad una minor stato dell'universo aumenta avante nel terina, in cui bisogna convive il lavoro se uno sistema resso interno corri calorica una serie di causa.

Un universo un maggior disordine, una aumenterà più ai fenomeni di ⁱ solodi una evoluzioni più il lavoro un svolge. Si annulla la disordine interno dell'universo.

Se giudica che:

1) l'energia dei sistemi isolati rimane costante ovvero la variazione di energia di _s interna ⁿ una sistematica algebraica delle variazioni espresse è estorno alla sua.

2) l'entropia dell'universo aumenta, il che da una misura dell'irreversibilità dei fenomeni e la freccia del teìm (il passato è quindi aumentato col tempo in cui l'universo è meno disordinato mentre nel futuro sarà più disordinato.

Queste sono legate alla struttura della materia (ovo universali)