Termodinamica, Gas ideali, meccanismi di trasferimento del calore

Termodinamica

• Principio di conservazione → in sist. isolato en. cinetica + potenziale = conservazione energia, le forze conservative

Se sist. non è isolato e/o esistono forze non conservative → il meccanico può aumentare e diminuire in relazione al lavoro e al calore

Sistema Termodinamico

Porzione macroscopica di materia separata dall'esterno e che ho:

• Chiuso → non scambia
• Isolato → non scambio, massa (materia) né massa né energia
• Aperto → scambio massa ed energia

I sistemi con cui il sistema considerato scambia energia si chiamano sorgenti

Se consideriamo le sorgenti e il sistema come un tutt'uno questo sarà un sistema isolato perché non scambia nulla con nessuna altra sorgente

Variabili Termodinamiche

• Pressione (P)
• Volume (V)
• Temperatura (T)
• n di moli (m = N/N_A)

Non sono indipendenti tra loro

Nota: ci occupiamo della termodinamica in cui non avvengono reazioni chimiche

SISTEMA IN EQUILIBRIO:

• eq. meccanico tra forze di sist e ambiente -> amb -> sistema.
• eq. termico tra parti del sist. e sist-amb.
• eq. chimico, non sono in corso reaz. chimiche.

PRINCIPIO ZERO DELLA TERMODINAMICA:

• Un sist. isolato raggiunge eq. termodinamico dopo un lungo tempo.
• Princ. zero: Due sist. a stati termici diversi che interagiscono reciprocamente dopo un certo tempo uno stato termico comune.
• Se A è in eq. termico con C, allora A e B sono in eq. termico.

cioè:

DEFINIZIONE TEMPERATURA:

• empiricamente -> si osserva che i corpi possono avere stati termici diversi.
• per uno stesso sist. termico si osserva che a diversi stati termici si associano dimensioni (es. grandezze lunghezze diverse)

durante le transizioni di fase la temperatura rimane costante.

Fisica

24 Maggio

Trasformazioni Termodinamiche

• Quasi Statico
• Reversibile - in assenza di attrito
• Spontanea - avviene senza intervento esterno
• Ciclica - ritorna allo stato iniziale
• Isoterma - evolve a temp. costante
• Isocora - evolve a volume costante
• Isobara - evolve a pressione costante
• Adiabatica - avviene senza scambio di calore con l'ambiente

Lavoro

• L > 0 - espansione
• L < 0 - compressione
• Q > 0 - assorbe
• Q < 0 - cede

Non lo calcoleremo mai

Area sotto la curva è il lavoro.