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Grandezze termodinamiche

Primo principio

  • −∆U = Q

Energia interna: (per isoterme)

  • ∆U = nc ∆T
  • ∆U = 0

Un gas si espande in una macchina termica:

  • L > 0

Lavoro: macchina

  • Gas si comprime in una macchina frigorifera: L < 0

Un gas assorbe calore in una macchina termica:

  • Q > 0

Calore: macchina

  • Gas cede calore in una macchina frigorifera: Q < 0

Trasformazioni irreversibili: > 0

Secondo principio

  • ∆S trasformazioni reversibiliuni = 0

Entropia:

  • ∆S = nc ln b / a

Macchine termiche

Per macchina termica:

  • |Qass| = L + |Qced|

Per macchina frigorifera/pompa di calore:

  • |Qass| − Qced = L

Efficienza:

  • Rendimento (macchina termica): η = L / Qass ≡ 1 − Qced / Qass

(Frigorifero):

  • COP ≡ Qass / L

Coefficiente di prestazione:

  • Pompa di calore: COPp = COPf + 1

Una pompa di calore trasferisce calore dall'ambiente (freddo) all'interno (caldo), mentre una macchina frigorifera trasferisce calore dall'interno (freddo) all'ambiente (caldo).

Trasformazioni reversibili

Isoterma

  • Vb / Va = Pa / Pb, L = Q = nRT ln(Vb / Va), ∆U = 0, ∆S = nR ln(Vb / Va)

Espansione del gas, compressione del gas:

  • Qass ≡ Lassorbito
  • Qced ≡ Lceduto

Isobara

  • Vb / Va = Ta / Tb, Q = nc ∆T, L = P ∆V, ∆U = nc ∆T, ∆S = nc ln(Tb / Ta)

Espansione del gas, compressione del gas:

  • Qass ≡ Lassorbito
  • Qced ≡ Lceduto

Isocora

  • Pb / Pa = Tb / Ta, Q = nc ∆T, L = 0, ∆U = nc ∆T, ∆S = nc ln(Tb / Ta)

Aumento temperatura:

  • Qass ≡ Lassorbito (L = 0)

Diminuzione temperatura:

  • Qced ≡ Lceduto

Adiabatica

  • PaVaγ = PbVbγ, Q = 0, L = nc ∆T, ∆U = nc ∆T, ∆S = 0
  • TVaγ-1 = TVbγ-1
  • TPaγ-1 = TPbγ-1
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Scienze fisiche FIS/01 Fisica sperimentale
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher marco.oste di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Termodinamica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Roma La Sapienza o del prof Saini Naurang L..
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