L.05 Flashcards
STATO TERMODINAMICO
Lo stato termodinamico di un sistema è definito come l’insieme delle proprietà che caratterizzano il sistema stesso descritte da grandezze di stato.
TRASFORMAZIONE REALE
Consideriamo un sistema termodinamico in uno
stato di equilibrio A. Ora modifichiamo il sistema
(la pressione applicata o la temperatura). Infine
aspettiamo che il sistema ritorni in uno stato di
equilibrio B.
Durante il passaggio da A a B, all’interno del sistema si creano delle correnti e dei vortici, per cui la pressione ha valori diversi in diverse zone del sistema.
Queste correnti trasportano calore, per questo, in diversi punti dello stesso sistema si possono misurare temperature diverse.
LAVORO DI VARIAZIONE DI VOLUME
La forma più comune di lavoro meccanico è il lavoro di variazione di volume ovvero il lavoro associato all’espansione e alla compressione di sostanze
LAVORO DI VARIAZIONE DI VOLUME PER ISOBARA
p=cost e V=mv
LAVOR DI VARIZIONE DI VOLUME POLITROPICA
pV(alla -n)=C=cost
BILANCIO ENERGETICO PER SISTEMI CHIUSI
Il bilancio energetico generale per qualsiasi sistema soggetto a qualsiasi trasformazione può essere espresso nella forma.
𝐸𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 − 𝐸𝑢𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 = ∆𝐸𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
Nel caso di un sistema chiuso che subisce un ciclo termodinamico chiuso lo stato iniziale e finale sono identici.
∆𝐸𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 = 𝐸1 − 𝐸2 = 0
Il bilancio energetico (I Principio della Termodinamica ) si può esprimere:
𝑄 − 𝐿 = ∆E=0 quindi Q=L
CALORE SPERCIFICO
Proprietà caratteristiche di una sostanza. Esso corrisponde alla quantità di calore (o di energia) necessaria per innalzare, o diminuire, di un valore assegnato (1°C o 1K) la temperatura di una quantità fissata di sostanza (1 kg).
A VOLUME COSTANTE : È l’energia richiesta per innalzare di 1°C (o di 1K) la temperatura della massa unitaria di una
sostanza mantenendone costante il volume.
A PRESSIONE COSTANTE: È l’energia richiesta per innalzare di 1°C (o di 1K) la temperatura della massa unitaria di una sostanza mantenendone costante la pressione.
ENTALPIA (H)
Forma di energia (J), usata in primis da Mollier nel suo diagramma e precedentemente da lui denominata «contenuto calorico».
Essa è una combinazione di proprietà termodinamiche:
𝑯 = 𝑈 + 𝑝𝑉 [𝐽] 𝒉 = 𝑢 + 𝑝𝑣 [𝐽/𝑔]
Esprime la quantità di energia interna che un sistema
termodinamico può scambiare con l’ambiente.
La quantità H = U + pV è una funzione di stato, sono tali infatti i termini che la costituiscono: l’energia interna ed il lavoro di pulsione.
L’entalpia non ha il significato di un contenuto energetico
del sistema.
Fondamentalmente è una funzione di stato introdotta per convenienza matematica in quanto associa quantità termodinamiche che frequentemente compaiono insieme nelle equazioni.
Si tratta di una grandezza ESTENSIVA
3 METODI PER DETTERMINARE LE VARIAZIONI DI ENERGIA INTERNA E DI ENTALPIA DEI GAS IDEALI
Riassumendo, per determinare le variazioni di energia interna e di entalpia dei gas ideali sono disponibili 3 metodi:
- Usare le relazioni 𝑐𝑣 e 𝑐𝑝 in funzione della temperatura ed eseguire le integrazioni. Metodo scomodo, ma risultati molto accurati.
- Usare calori specifici medi. Metodo semplice e
comodo quando non sono disponibili tabelle delle proprietà. Risultati ragionevolmente accurati se l’intervallo di temperatura non è molto ampio. - Usare dati tabulati di u e h. Metodo facile e più
accurato quando sono reperibili tabelle.