L.02 Flashcards
TERMODINAMICA
- TERMODINAMICA: La scienza dell’ENERGIA. Studia gli stati di equilibrio e le trasformazioni tra di essi.
Si basa su 4 principi della termodinamica (dallo 0 al 3).
La termodinamica e i suoi principi costituiscono l’impalcatura logica per la trasmissione del calore
4 TIPI DI SISTEMA
-SISTEMA APERTO: sistema che può interagire con
l’ambiente esterno scambiando con esso sia energia
(lavoro o calore) che materia.
-SISTEMA CHIUSO: sistema che non scambia massa con
l’ambiente esterno durante un processo (può effettuare
con esso scambi di energia in tutte le sue forme).
-SISTEMA ADIABATICO: sistema chiuso che non può
scambiare calore con l’ambiente esterno; può invece
scambiare lavoro.
-SISTEMA ISOLATO: sistema che non interagisce in alcun
modo con l’ambiente circostante, ovvero che non
scambia massa, né lavoro, né calore.
SISTEMA E AMBIENTE
SISTEMA: Quantità di materia finita presa in considerazione. Forma, dimensioni e volume possono variare nel tempo pur mantenendo la proprio utilità.
AMBIENTE: massa al di fuori del sistema
Q E L
Q>0 calore assorbito dal sistema;
Q<0 calore ceduto dal sistema;
L<0 lavoro compiuto sul sistema;
L>0 lavoro compiuto dal sistema
Il CALORE trasferito dall’ambiente ad un sistema e il lavoro compiuto da un sistema sull’ambiente sono POSITIVI; il calore trasferito da un sistema all’ambiente e il lavoro compiuto dall’ambiente su un sistema sono NEGATIVI.
EQUAZIONE DI STATO DEL FLUIDO
𝑭(𝒑,𝑽, 𝑻) = 𝟎
temperatura: La temperatura è una proprietà che caratterizza lo stato di un corpo in equilibrio termico con l’ambiente in cui si trova.
volume: I corpi solidi e liquidi hanno un volume proprio che può variare con la temperatura (dilatazione termica)
pressione: La pressione è una grandezza fisica scalare definita come rapporto tra una forza che agisce perpendicolarmente ad una superficie e la superficie stessa:
EQUILIBRIO DI SISTEMA
Se in un sistema tutte le grandezze di stato hanno valore
costante nel tempo, si dice che il sistema è in equilibrio
termodinamico, che può essere:
- Equilibrio termico: temperatura omogenea in ogni punto del sistema, in assenza di gradienti termici causa di flussi di calore.
- Equilibrio meccanico: pressione omogenea nel tempo.
- Equilibrio di fase: nei sistemi multifase, la massa di ciascuna fase è costante.
- Equilibrio chimico: composizione chimica costante.
EQUILIPRIO SISTEMA PT2
STABILE: Un sistema è in equilibrio stabile se, dopo un piccolo spostamento dalla sua posizione di equilibrio, tende a ritornarvi.
INSTABILE: Un sistema è in equilibrio instabile quando, spostato di poco dalla sua posizione di equilibrio, tende ad allontanarsi ancora di più.
INDIFFERENTE: Un sistema è in equilibrio indifferente quando, per qualsiasi piccolo spostamento dalla sua posizione di equilibrio, rimane stabilmente nella nuova posizione, senza tornare a quella iniziale e senza allontanarsi ulteriormente
PIANO DI CLEPEYRON
il piano di clepeyron può presentarsi come uno dei piani coordinati allo spazio a 3 dimensioni (P,V,T)
TRASFORMAZIONE QUASI STATICA
Una trasformazione quasistatica è una trasformazione termodinamica che avviene in modo estremamente lento, in maniera tale che il sistema in esame, passando da uno stato di equilibrio iniziale A ad uno stato di equilibrio finale B, attraversi una successione di infiniti stati di equilibrio, separati tra loro da trasformazioni infinitesime e da variazioni infinitesime delle proprietà del sistema.
Trasformazioni di questo genere si dicono quasi-statiche e sono rappresentate nel piano p−V da una linea continua.
TRASFORMAZIONE APERTA O CHIUSA
APERTA: Dicesi TRASFORMAZIONE APERTA un processo continuo che porta il sistema da uno stato iniziale A ad uno stato finale B diverso da A.
CHIUSA: Dicesi TRASFORMAZIONE CHIUSA (o ciclica) un processo continuo che riporta il sistema allo stato iniziale dopo avergli fatto attraversare una serie di stati tra loro diversi.
TRASFORMAZIONI IN FUNZIONE DI T,P E V
TRASFORMAZIONE ISOBARA: 𝑽/𝑻= 𝒄𝒐𝒔t (prima legge di gay-lussac) Una TRASFORMAZIONE ISOBARA è rappresentata da un segmento parallelo all’asse dei volumi.
TRASFORMAZIONE ISOCARA: 𝒑/𝑻= 𝒄𝒐𝒔t (la seconda legge di gay-lussac) Una TRASFORMAZIONE ISOCORA è
rappresentata da un segmento parallelo all’asse delle pressioni.
TRASFORMAZIONE ISOTERMA: 𝒑𝑽 = 𝒄𝒐𝒔𝒕 (la legge di boyle) Una TRASFORMAZIONE ISOTERMA è rappresentata da una linea iperbolica.
TIPI DI TRASFORMAZIONI (sintesi)
A pressione costante (𝑑𝑃 = 0) → ISOBARA;
A volume costante (𝑑𝑉 = 0) → ISOCORA;
A temperatura costante (𝑑𝑇 = 0) → ISOTERMA;
Senza scambio di calore con l’esterno (𝑑𝑄 = 0) →
ADIABATICA;
Senza scambio di lavoro con l’esterno (𝑑𝐿 = 0) →
ADINAMICA.
PRINCIPIO 0 DELLA TERMODINAMICA
«Se due sistemi termodinamici m ed n sono in equilibrio termico con un terzo sistema p, essi sono anche in equilibrio termico tra di loro.»
