Sistema Termodinamico
È detto sistema tutto ciò che si intende studiare. Il sistema è diviso dall'ambiente da un contorno.
- Sistema chiuso: scambia solo energia ma non materia.
- Sistema aperto: scambia sia energia che materia.
- Sistema isolato: non scambia nulla con l'ambiente.
Stato: situazione in cui si trova il sistema termodinamico, stato iniziale o finale.
Ciclo: sequenza di processi che inizia e termina nello stesso punto, trasformazione chiusa.
Proprietà:
- Intensiva: non dipendono dall'estensione es. temperatura.
- Estensiva: dipendono dall'estensione dell'oggetto es. massa, volume, energia.
Equilibrio: bilanciamento di forze contrapposte.
Processo quasi-statico: processo che avviene in modo infinitesimo/lentamente lontano dall'equilibrio viene considerato tale.
Trasformazione: passaggio del sistema dallo stato 1 allo stato 2 con scambio di energia, variando P, V, T.
Reversibilità: possibilità di tornare alle condizioni iniziali.
Proprietà di stato: la sua variazione tra due stati di un sistema non dipende dal percorso.
- Grandezze di stato: direttamente misurabili (P, T, V).
- Funzioni di stato: non dir., misurabili (U, H, S).
- Grandezze di scambio (Q, L): dipendono dal percorso.
Sistema Termodinamico
È detto sistema tutto ciò che si intende studiare.
Il sistema è diviso dall'ambiente da un contorno.
- Sistema chiuso: scambia solo energia ma non materia.
- Sistema aperto: scambia sia energia che materia.
- Sistema isolato: non scambia nulla con l'ambiente.
Stato: situazione in cui si trova il sistema termodinamico, stato iniziale o finale.
Ciclo: sequenza di processi che inizia e termina nello stesso punto, trasformazione chiusa.
Proprietà
- Intensiva: non dipendono dall'estensione es. temperatura.
- Estensiva: dipendono dall'estensione dell'oggetto es. massa, volume, energia.
Equilibrio: bilanciamento di forze contrapposte.
Processo quasi-statico: processo che avviene in modo infinitesimamente lento, lontano dall'equilibrio nulla cambia più.
Trasformazione: passaggio da stato 1 a stato 2 con scambio di energia, variando P, V, T.
Reversibilità: possibilità di tornare alle condizioni iniziali.
Proprietà di stato
La sua variazione tra due stati di un sistema non dipende dal percorso.
- Grandezze di stato: direttamente misurabili (P, V, T).
- Funzioni di stato: non dir. misurabili (U, H, S).
- Grandezze di scambio (Q, A): dipendono dal percorso.
FUNZIONI DI STATO
Etot= Ep + Ec + U
INTERNA (MOTO DELLE MOLECOLE)
- DIPENDE DALLO STATO MA NON DAL PERCORSO
- PROPRIETÀ ESTENSIVA (DIPENDE DA MASSA)
ENERGIA
LAVORO: DEFINITO COME PRODOTTO SCALARE TRA FORZA E VETTORE SPOSTAMENTO ds, È UN MODO PER SCAMBIARE ENERGIA
L = ∫ab F · ds
- L > 0 COMPITUTO
- L < 0 SUBITO
POTENZA: QUANTITÀ DI ENERGIA TRASFERITA NELL'UNITÀ DI TEMPO
P = W / t = F · V
[W]
CALORE: ENERGIA SCAMBIATA PER DIFFERENZA DI TEMPERATURA ATTRAVERSO IL CONTORNO DEL SISTEMA.
- Q > 0 ASSORBITO
- Q < 0 CEDITO
- Q = 0 → ADIABATICO
SCAMBIO
- CONVEZIONE - TRA SOLIDI
- CONDULIONE - TRA SOLIDO E LIQUIDO
- IRRAGGIAMENTO - TRA SUPERFICI A DISTANZA CON ONDE
Trasformazione Reversibile
Trasformazione che permette di tornare alle condizioni iniziali, sono assenti le irreversibilità.
Per non avere irreversibilità si deve svolgere il processo in modo lento e quasi statico così da non creare variazioni di temperatura e quindi in assenza di scambio di calore che porta le irreversibilità ad annullarsi.
ΔT = 0 ⇒ Q∝0 ⇒ dQ/T = 0 ⇒ dS = 0 adiabatica reversibile
Pistone che si muove molto lentamente o quasi statico è reversibile per la successiva di stati di equilibrio.
Processo Irreversibile:
Non è più possibile tornare alle condizioni iniziali, esempio la combustione o la miscelazione di molecole diverse.
Trasformazione Ciclica
Parto dal punto 1, passo al 2 e infine torno al punto 1.
⇒ esempio trasformazione ciclica
- U1 = U2
- ΔU = 0
- Q = L
Io PRINCIPIO T.D.
SISTEMI CHIUSI:LA VARIAZIONE DI ENERGIA INTERNA DI UN SISTEMA CHIUSO ΔU È UGUALE AL CALORE SCAMBIATO Q MENO IL LAVORO L.
- ΔU = Q - L → SISTEMI CHIUSI
- Q - L = h₂ - h₁ + Δeₖ + Δeₚ → SISTEMI APERTI
VOLUME COSTANTE:L = 0 → ΔU = Q
PRESSIONE COSTANTE:L = pΔV → ΔU = Q - L
PROC
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