Trasformazioni termodinamiche
Ipotesi fisse
Ipotizziamo gas perfetti dove ∆U* = ∆H* = 0.
Trasformazioni reversibili
Per trasformazioni reversibili, si ha ∆S = ∆e.
Trasformazione isobara
Si considera Q = dH = nc dT. Un esempio di trasformazione isobara avviene tra temperature T1 e T2.
- ∆S = ?
- Qp = nc dT
- dS = QP - PdV
Per il calcolo del lavoro:
- ∆U = ∫ nc dT - ∫ PdV
Dal momento che PV = nRT, possiamo scrivere:
- PV = nRT1 (per T1)
- PV = nRT2 (per T2)
Relazione tra i volumi:
- V2/V1 = T2/T1
- V2 = V1*(T2/T1)
Quindi l'integrale diventa:
- ∆S = ∫ Qp/T = ∫ nc dT/T = nc ∫ dT = nc log(T2/T1)
Trasformazioni isocore
Consideriamo la trasformazione da P1 a P2 e da T1 a T2.
- PV = nRT1 (per P1, T1)
- PV = nRT2 (per P2, T2)
Relazione tra le temperature e le pressioni:
- T2/T1 = P2/P1
- T2 = T1*(P2/P1)
Per il calcolo dell'energia interna:
- dU = Qv
- ∆U = ∫ nc dT
Calcolo dell'entropia:
- ∆S = Qv/T = ∫ ncv dT/T = ncv log(T2/T1)
Trasformazioni isoterme
Per trasformazioni isoterme, si ha ∆U* = ∆H* = 0.
- C - C = R (dove R è la costante dei gas)
Equazioni di stato:
- PV = nRT
- dV = -(nRT/P)dP
Calcolo del lavoro e dell'entropia:
- ∆S = Q/T