Fisica Tecnica - Concetti Generali

Sistemi Termodinamici

Si definisce sistema termodinamico la quantità di materia o la regione di spazio cui si rivolge l'analisi di massa o la regione al di fuori del sistema e cioè l'ambiente, mentre la superficie reale o immaginaria che separa il sistema dall'ambiente è detta superficie di contorno. Questa superficie macroscopicamente ha spessore nullo perciò non può né contenere massa né occupare volume. Questa superficie sarebbe la linea di contorno che separa il sistema dall'ambiente circostante.

Esistono 2 tipi principali di sistemi termodinamico: aperto e chiuso. Un sistema termodinamico si dice chiuso se scambia energia sotto forma di calore o di lavoro ma non materia con l'ambiente. Nel caso in cui il sistema non scambi nessuna energia con l'ambiente esso si dice sistema isolato.

Sistemi Termodinamici

Si definisce sistema termodinamico la quantità di materia o la regione di spazio cui si rivolge l'analisi di massa o la regione di flusso del sistema e cioè ambiente, mentre la superficie reale o immaginaria che separa il sistema dall'ambiente è detta superficie di contorno. Questa superficie macroscopicamete ha spessore nullo perciò non può né contenere massa né occupare volume. Questa superficie potrebbe la linea di contorno che separa il sistema dall'ambiente circostante.

Esistono 2 tipi principali di sistemi termodinamici: aperto e chiuso.

Un sistema termodinamico si dice chiuso se scambia energia sotto forma di calore o di lavoro ma non materia con l'ambiente. Nel caso in cui il sistema non scambi nessuna energia con l'ambiente, esso si dice sistema isolato.

Massa NO

SistemaChiusom=costante

Energia SI

Un sistema termodinamico si dice aperto se scambia energia e materia con l’ambiente circostante. In un sistema aperto conviene riferirsi al Volume di Controllo (V.C) che rimane costante durante i processi.

Massa SI

Volumedicontrollo

Energia SI

Chiuso

GRANDEZZE FISICHE

1) I fenomeni che avvengono in un sistema possono essere descritti in termini di variazioni delle grandezze fisiche. In termodinamica le grandezze fisiche sono spesso chiamate grandezze di stato. Nel S.I. sono definite le unità di misura di 7 grandezze fondamentali, le altre saranno derivate in rapporto a queste.

GRANDEZZA FONDAMENTALE

• Lunghezza - metro (m)
• Massa - Kilogrammo (Kg)
• Tempo - secondo (s)
• Temperatura - Kelvin (K)
• Intensità di corrente - Ampere (A)
• Intensità luminosa - Candela (cd)
• Quantità di sostanza - mole (mol)

GRANDEZZA DERIVATA

• Superficie (S) - m²
• Volume (V) - m³
• Pressione (P) - Pa = N·m^-2
• Densità (ρ) - Kg·m^-3
• Energia (E) - J = N·m
• Potenza (P) - W = J·s^-1

In termodinamica si è soliti fare una suddivisione tra grandezze estensive e grandezze intensive.

Per grandezze estensive si intendono quelle grandezze che dipendono fisicamente dalla massa del sistema o dall'estensione del sistema (ad esempio il volume). Inoltre le grandezze estensive poiché sono dipendenti dalla massa hanno natura additiva cioè il loro valore per l'intero sistema appare dai valori relativi ai sottosistemi in cui il sistema può essere scomposto. Quindi la somma dei valori relativi ai singoli sottosistemi dà come risultato il valore della grandezza estensiva per l'intero sistema.

Esempi: Massa, Energia, Volume ...

Per grandezze intensive si intendono quelle grandezze che non dipendono fisicamente dalla massa del sistema e quindi non hanno natura additiva. Cosa vuol dire? Consideriamo una massa da 10 Kg. Dividendo la in 2 parti uguali otteniamo due masse da 5 Kg ciascuna. Se andiamo a misurare la temperatura delle masse da 10 Kg noteremmo che è uguale alla temperatura delle masse da 5 Kg. Ciò significa che la temperatura non ha una natura additiva. La temperatura è una grandezza intensiva.

Chiaramente per sezioni del sistema che tende a zero (cioè per parti sempre più piccole del sistema) ci si può ancora immaginare di ottenere il valore locale della grandezza intensiva che è un numero quasi nullo. Per una grandezza estensiva, invece, il valore che ottengo andando a ricomporre sempre più il mio sistema tendente ovviamente a zero.

Adesso è necessario trovare un modo per ridurre le grandezze estensive ad una forma che sia trattabile in maniere equivalente a quelle intensive poiché le grandezze intensive sono quelle più utilizzate in termodinamica. Cosa si fa? Si calcolano le proprietà specifiche ovvero si rapportano le proprietà estensive alla massa del sistema che si sta considerando. Più precisamente le proprietà specifiche possono essere ottenute rapportando alla massa del sistema...

opposta alle molecole del mezzo cioè il fatto il sistema. Quando definiamo

formano grandezze specifiche inistriche da grandezze specifiche molari (cattalabili

sotto due chimici e fiscal)

(ir'unitizie doppi integr