Riassunto esame Termodinamica, prof. Lascialfari, libro consigliato Fisica, Termodinamica, Mencuccini, Silvestrini

Capitolo 1: Calore e temperatura

Termodinamica e temperatura

Termodinamica: fenomeni di riscaldamento e la loro relazione con fenomeni meccanici.

Temperatura: grandezza fisica che esprime lo stato termico di un corpo.

• Alla base delle sensazioni tattili: si crea un gradiente tra corpi di stati termici, da freddo a caldo.
• Dilatazione termica: diverso stato termico comprendendo dimensioni geometriche diverse.
• Principio zero: 2 corpi, in contatto termico diverso, se posti in contatto, dopo un certo tempo raggiungono lo stesso stato termico: equilibrio.
• Si cala un termometro sfruttando il bilanciato termico (dal mercurio) per individuare lo stato termico di altri corpi.
• Si definisce una scala termometrica (prende a 0° quando il termometro è a contatto con acqua liquida e ghiaccio alla naturale pressione di 1 atm e a 100° quando l'acqua è bollente) e divide la scala in 100 parti = scala Celsius (°C).

Scala Fahrenheit: t_F = 32 + ⁵/₉ t_C, Scala Kelvin: t_K = 273,15 + t_C.

Sistemi termodinamici

Sistemi termodinamici: stato macroscopico descritti attraverso parametri di stato (V, p, ρ, t…) costituito da un numero grande di costituenti microscopici.

Chiuso: non scambia materia con l'ambiente ma scambia energia con delle "pareti".

Isolato: non scambia né energia né materia con l'ambiente.

Stati di equilibrio: un sistema termodinamico chiuso è in equilibrio termodinamico quando è equilibrato:

• Meccanico
• Termico
• Chimico

Stazionario: se il valore dei parametri di stato è costante nel tempo.

Descritti da un numero finito di parametri di stato.

Calore e trasformazioni termodinamiche

Calore: due corpi A e B a temperatura diversa (t_A e t_B) vengono posti in contatto termico, raggiungono una temperatura intermedia di equilibrio scambiando calore Q.

U.d.m: Caloria – quantità di calore necessaria a innalzare 1 g acqua da 14,5°C a 15,5°C.

Joule: 1 cal ≃ 4,1855 J.

Positivo: re assorbito. Negativo: re ceduto.

Trasformazioni termodinamiche: quando un sistema termodinamico cambia stato.

Fuori stati d'equilibrio: il passaggio può essere isolato di stati iniziale e finale con stati d.e.

Equilibrio: si che accade discreta la trasformazione per importo.

Capitolo 1: Calore e temperatura

Termodinamica e temperatura

Termodinamica: indaga i fenomeni di riscaldamento e la loro rilevazione con fenomeni meccanici.

Temperatura: grandezza fisica per esprimere lo stato termico di un corpo.

• Alla base delle sensazioni tattili: se crea una scala per gli stati termici, da freddo a caldo.
• Dilatazione termica: in diversi stati termici, un corpo cambia dimensioni geometriche diverse.
• Principio zero: due corpi in stati termici diversi, se posti in contatto, dopo un certo tempo, raggiungono lo stesso stato termico: di equilibrio.
• Si usa un termometro sfruttando la dilatazione termica (del mercurio) per individuare diversi stati termici di altri corpi.
• Si definisce una scala termometrica (si prende 0° quando il termometro è a contatto con acqua e ghiaccio alla pressione di 1 atm e a 100° quando l'acqua è bollente) e si divide la scala in 100 parti = scala Celsius (°C).

Scala Fahrenheit: t_F = 32 + ⁹/₅ t_C

Scala Kelvin: t_k = 273,15 + t_C

Sistemi termodinamici

Sistemi termodinamici: stati macroscopici descritti attraverso parametri di stato (V, p, ρ, T, ...).

Costituito da un numero grande di costituenti microscopici.

Chiuso: non scambia materia con l'ambiente ma scambia energia con delle "pareti".

Isolato: non scambia né energia né materia con l'ambiente.

Stati di equilibrio: un sistema termodinamico chiuso è in equilibrio termodinamico quando è equilibrato:

• Meccanico
• Termico
• Chimico

Stazionario: il valore dei parametri di stato è costante nel tempo.

Descritti da un numero limitato di parametri di stato.

Calore

Calore: i due corpi A e B di temperatura diversa (t_a e t_b) messi posti in contatto termico. Raggiunge una temperatura intermedia di equilibrio scambiando calore Q.

U.d.m.: Caloria: quantità di calore necessaria a 1 g di acqua per passare da 14,5°C a 15,5°C.

Joule: 1 cal = 4,1855 J.

Positivo: se assorbito. Negativo: se ceduto.

Trasformazioni termodinamiche

Trasformazioni termodinamiche: quando un sistema termodinamico cambia di stato.

Fuori stati d'equilibrio: è una porzione isolata di stati iniziale e finale con stati di equilibrio; ciò che accade durante la trasformazione per importare.

Trasformazioni cicliche

Cicliche: lo stato iniziale ≠ stato finale ≈ stato iniziale.

Trasformazioni quasi statiche

Quasi statiche: il sistema passa per attuazione stati di equilibrio ≈ con ideali, non reali → serie di lente trasformazioni.

Trasformazioni reversibili

Reversibili: è possibile eseguire una trasformazione che riporti il sistema allo stato iniziale conosciuto le forme punti di calore e energie scambiate nella trasformazione di stato.

Trasformazioni irreversibili

Irreversibili: non esiste riportare in tutti stati di equilibrio assoluto effetti dissipativi.

Trasformazioni spontanee

Spontanee: da uno stato iniziale d'inequilibrio il sistema è indotto a portarmi in uno stato di equilibrio fi