TERMODINAMICA

Question 1

TERMODINAMICA

Answer 1

descrizione macroscopica dell’interazione di un sistema col suo ambiente

Question 2

EQUILIBRIO TERMICO

Answer 2

Ponendo due corpi in contatto tra di loro, il corpo più caldo tende a raffreddarsi mentre quello più freddo tende a raffreddarsi. Il fenomeno si arresta solo quando i due corpi raggiungono la stessa temperatura.

Question 3

PRINCIPIO 0 DELLA TERMODINAMICA

Answer 3

Due sistemi sono in equilibrio termico se posti a contatto hanno la stessa temperatura.
Alla base del funzionamento dei termometri

Question 4

SCALA KELVIN E ZERO ASSOLUTO

Answer 4

Scala che prende atto della presenza di un minimo assoluto di T (0K).
TK = TC + 273,15°C.
definita con un termometro a gas e un solo punto fisso (punto triplo dell’acqua).

Question 5

PUNTO TRIPLO DELL’ACQUA

Answer 5

L’acqua liquida, il ghiaccio e il vapore acqueo possono coesistere, in equilibrio termico, ad un solo valore di pressione e di temperatura (p = 610 Pa, T = 273,16K)

Question 6

ESPANSIONE TERMICA

Answer 6

Molti materiali sono soggetti a espansione, o dilatazione, quando la loro temperatura cresce (es. liquido di un termometro, una barra di metallo)

Question 7

ESPANSIONE LINEARE

Answer 7

Al variare della temperatura deltaT varia di deltaL la lunghezza di una barra di materiale, inizialmente lunga L0 a temperatura T0. Per cambiamenti di temperatura moderati (< 100°C) si ha:
deltaL = alfaL0deltaT, dove alfa è detta coefficiente di espansione lineare.

Question 8

ESPANSIONE DI VOLUME

Answer 8

L’aumenta di temperatura di solito determina un incremento di volume, sia nei solidi che nei liquidi. Per variazioni di T moderate (<100°C) si ha:
deltaV = betaV0deltaT, dove beta è detto coefficiente di espansione di volume

Question 9

QUANTITA’ DI CALORE Q

Answer 9

Energia trasferita a causa di una differenza di temperatura

Question 10

CALORIA

Answer 10

Unità di misura della quantità di calore.
Definita come la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di 1 grammo di acqua da 14,5°C a 15,5°C.
1cal = 4,186J

Question 11

Q E CALORE SPECIFICO

Answer 11

Q = cmdeltaT
c: calore specifico del materiale
Q e deltaT > 0: calore acquistato dal corpo
Q e deltaT < 0: calore ceduto dal corpo

Question 12

Q E CALORE SPECIFICO MOLARE

Answer 12

Q = nCdeltaT
C: calore specifico molare

Question 13

FASE

Answer 13

descrive uno stato specifico della materia: solido, liquido, gas

Question 14

TRANSIZIONE DI FASE

Answer 14

Transizione da una fase all’altra
FUSIONE: solido-liquido
EBOLLIZIONE: liquido-vapore

Q = +-mL –> quantità di calore da fornire o sottrarre durante una transizione di fase
L: calore latente

Question 15

FUSIONE DEL GHIACCIO

Answer 15

Il calore fornito non fa variare la temperatura ma permette la transizione di fase da solido a liquido

Question 16

CONDUZIONE

Answer 16

Modalità di trasferimento del calore all’interno di un corpo o tra due corpi in contatto, senza spostamento netto di materia

Question 17

CONVENZIONE

Answer 17

Meccanismo di trasferimento del calore piuttosto complesso dovuto allo spostamento di una massa da una regione all’altra dello spazio.
Trasferimento di energia in un fluido mediante il trasferimento del fluido da una regione a T più alta a una a T più bassa.
Il fluido spende energia per spostare il liquido

Question 18

IRRAGGIAMENTO

Answer 18

Trasferimento di calore provocato dalla radiazione elettromagnetica e non richiede la presenza di materia nello spazio tra i corpi.
Energia elettromagnetica che si propaga nel mezzo.
Tutti i corpi irraggiano, più un corpo è caldo più irradia

Question 19

FLUSSO DI CALORE (conduzione)

Answer 19

rapidità con cui viene trasferito calore
H = (dQ)/(dt) = kA(deltaT)/L
va dal corpo a temperatura più alta (Tc) a quello a temperatura più bassa (Tf)

Question 20

SISTEMA TERMODINAMICO

Answer 20

Insieme qualunque di oggetti che he la capacità di scambiare energia con l’ambiente circostante

Question 21

UNIVERSO TERMODINAMICO

Answer 21

Sistema termodinamico + ambiente ciircostante

Question 22

SISTEMA APERTO

Answer 22

Può scambiare sia energia che massa con l’ambiente

Question 23

SISTEMA CHIUSO

Answer 23

Scambia solo energia con l’ambiente

Question 24

SISTEMA ISOLATO

Answer 24

non scambia nè energia nè massa con l’ambiente

Question 25

VARIABILI DI STATO

Answer 25

Descrivono lo stato termodinamico del sistema (p, V, T, mtot)

Question 26

TRASFORMAZIONE TERMODINAMICA

Answer 26

processo in cui si osservano cambiamenti nello stato di un sistema

Question 27

TRASFORMAZIONI IRREVERSIBILI

Answer 27

non è possibile riportare il sistema allo stato iniziale senza che ne rimanga traccia nell’ambiente circostante

Question 28

TRASFORMAZIONI REVERSIBILI

Answer 28

Il sistema può essere riportato allo stato iniziale

Question 29

EQUILIBRIO TERMODINAMICO

Answer 29

si ha contemporaneamente equilibrio meccanico, termico e chimico

Question 30

TRASF. ISOCORE

Answer 30

trasformazioni a volume costante

Question 31

TRASF. ISOBARE

Answer 31

Trasformazioni a pressione costante

Question 32

TRASF. ISOTERME

Answer 32

Trasformazioni a temperatura costante

Question 33

TRASF. ADIABATICHE

Answer 33

Trasformazioni senza trasferimento di calore da o verso l’ambiente (Q=0)

Question 34

TRASF. CICLICHE

Answer 34

Trasformazioni in cui il sistema ritorna nello stesso stato di equilibrio iniziale

Question 35

EQUAZIONI DI STATO

Answer 35

Relazione empirica tra le variabili di stato

Question 36

GAS PERFETTI

Answer 36

Modello idealizzato di un gas in cui le molecole sono puntiformi (volume trascurabile) e si trascurano le interazioni (forze attrattive) tra le molecole.
Buona approssimazione dei gas reali per basse pressioni e temperature elevate

Question 37

EQUAZIONE DEL GAS PERFETTO

Answer 37

pV = nRT
R: costante universale dei gas

Question 38

EQUAZIONE DI VAN DER WAALS

Answer 38

Modello più realistico in cui le molecole hanno un volume (non più puntiformi)

Question 39

LAVORO TERMODINAMICO

Answer 39

c’è lavoro termodinamico W quando il sistema influenza l’ambiente (o viceversa) causando effetti di cambiamento meccanici
W > 0: lavoro compiuto dal sistema sull’ambiente
W < 0: lavoro svolto dall’ambiente sul sistema
Può variare in relazione a cambiamenti di volume

Question 40

DIPENDENZA DI W E Q DAL CAMMINO

Answer 40

il lavoro fatto dal sistema non dipende solo dallo stato
iniziale e da quello finale, ma anche dagli stati intermedi attraverso i quali
passa il sistema, ovvero dal cammino seguito nel diagramma p-V
quantita’ di calore dipende non solo
dagli stati iniziale e finale, ma anche dal cammino che
descrive la trasformazione

Question 41

ENERGIA INTERNA (U)

Answer 41

Somma dell’energia cinetica di tutte le particelle del sistema e la somma dell’energia potenziale dovuta alla mutua interazione di tutte queste particelle

Question 42

PRIMA LEGGE DELLA TERMODINAMICA

Answer 42

deltaU = Q - W

se viene fornito calore al sistema, una parte rimane nel sistema ad
aumentare l’energia interna e una parte lascia il sistema che la usa per
compiere lavoro sull’ambiente

Question 43

U FUNZIONE DI STATO

Answer 43

La variazione di energia interna dipende solo dagli stati iniziali e finali, non dal cammino

Question 44

PRIMA LEGGE PER ALCUNE TRASFORMAZIONI

Answer 44

SISTEMA ISOLATO: non compie lavoro esterno e non scambia calore con l’ambiente (W = Q = 0)

TRASFORMAZIONE CICLICA: U2 = U1 –> deltaU = 0 (Q = W)

TRASFORMAZIONE ADIABATICA: no trasferimento di calore (Q = 0)

TRASFORMAZIONE ISOCORA: una trasformazione a volume costante che non compie lavoro (W = 0) –> deltaU = Q

Question 45

ENERGIA INTERNA PER UN GAS PERFETTO

Answer 45

essa dipende SOLO da temperatura, non dalla pressione o dal volume.

Nell’espansione libera il gas non compie lavoro (le pareti non si muovono) e non scambia calore (pareti isolanti): W = Q = 0
–> deltaU = 0

CIO NON è COSI PER I GAS REALI

Question 46

CALORI SPECIFICI GAS PERFETTO

Answer 46

Cv (misurato a volume costante) e Cp (misurato a pressione costante) sono diversi, perché il calore scambiato a p costante deve essere maggiore di quello a V costante

Cp = Cv + R