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Apertura Liceo Scientifico M. Curie. Equilibrio Termodinamico Lo stato di un sistema macroscopico in equilibrio Termodinamico è determinato dal valore.

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Presentazione sul tema: "Apertura Liceo Scientifico M. Curie. Equilibrio Termodinamico Lo stato di un sistema macroscopico in equilibrio Termodinamico è determinato dal valore."— Transcript della presentazione:

1 Apertura Liceo Scientifico M. Curie

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3 Equilibrio Termodinamico Lo stato di un sistema macroscopico in equilibrio Termodinamico è determinato dal valore costante che assumono le grandezze: temperatura, pressione, volume, che devono essere costanti in tutti i punti del sistema che sto indagando.equilibrio Termodinamicotemperaturapressione volume P,V,T, si dicono variabili termodinamiche o variabili di stato. Quando un sistema macroscopico passa da uno stato di equilibrio a un altro si dice che ha luogo una trasformazione termodinamica. Il compito della termodinamica è studiare le trasformazioni che mi fanno passare da uno stato allaltro. P1 – V1 – T1P2 – V2 – T2

4 Sistema termodinamico E un sistema che viene studiato negli scambi di calore e lavoro. ES. un cilindro dotato di pistone a tenuta che può scorrere liberamente oppure bloccato nella sua posizione Allinterno del cilindro vi è un gas Le pareti sono isolanti termici perfetti Il fondo è un conduttore o isolante perfetto di calore per assorbire o cedere energia termica Il cilindro è dotato di strumenti di misura per monitorare pressione temperatura. Se forniamo calore al sistema il gas si espande.

5 EQUILIBRIO TERMODINAMICO Uno stato di equilibrio è caratterizzato da: pressione P, volume V, temperatura T Equilibrio meccanico La risultante di tutte le forze agenti sul sistema deve essere uguale a zero Equilibrio termico La temperatura deve essere uguale in tutto il fluido Equilibrio chimico La struttura interna e la composizione chimica deve essere la stessa

6 Principio zero della termodinamica Corpi A, B, C A è in equilibrio termico con C B è in equilibrio termico con C A è in equilibrio termico con C Assioma provato nelle numerosissime esperienze Il termometro misura la temperatura basandosi proprio su questo principio.( Es il termometro è in equilibrio termico col corpo).

7 Trasformazioni termodinamiche Gas perfetto TrasformazioniTrasformazioni IsobarePressione costante Isocòre Volume costante Volume V V1V1 V2V2 p1p1 AB p1p1 V1V1 A C p2p2 IsotermeTemperatura costante p1p1 p2p2 V1V1 V2V2 A B

8 adiabatiche TrasformazioniTrasformazioni Trasformazione in cui non vi è scambio di calore tra il sistema fisico e lambiente esterno cicliche Lo stato iniziale coincide con lo stato finale. Reali Considero il pistone – cilindro, e il gas che si trova in equilibrio termodinamico in A, Se di colpo avviene unespansione che porta il pistone in B, P e V non sono più uniformi ma variano da punto a punto ( vortici ). Trasformazione reale B A

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10 Le Leggi fisiche che descrivono il comportamento di un gas ideale sono leggi empiriche e vanno sotto il nome di: Legge di Boyle Legge di Charles Legge di Gay – Lussac

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12 2. La pressione del gas I gas non hanno forma propria, ma occupano quella del recipiente che li contiene: le particelle, quando sono lontane le une dalle altre, non risentono delle forze attrattive.

13 2. La pressione del gas In generale, la pressione p è data dal rapporto tra la forza F, che agisce perpendicolarmente a una superficie, e larea s della superficie stessa.

14 2. La pressione del gas

15 La pressione è una grandezza intensiva. L'unità di misura della pressione nel Sistema Internazionale è il pascal (Pa), pari a un newton (N) per metro quadrato (m 2 ). 1 Pa = 1N / m 2

16 2. La pressione del gas Nel 1644 Torricelli costruì un dispositivo per misurare la pressione atmosferica: il primo barometro a mercurio. Prese un lungo tubo di vetro, chiuso ad una estremità, lo riempì di mercurio e lo capovolse. A livello del mare, il livello del mercurio nel tubo si abbassava ad unaltezza di 760 mm.

17 3. La legge di Boyle Sperimentalmente, Boyle ha dimostrato che, a temperatura costante, la pressione di una data quantità di gas è inversamente proporzionale al suo volume. p V = k con T costante. Questa è la legge di Boyle.

18 3. La legge di Boyle

19 4. La legge di Charles Charles dimostrò sperimentalmente che, a pressione costante, il volume di una data quantità di gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta. V/T = k con T temperatura assoluta e p costante Questa è la legge di Charles.

20 4. La legge di Charles

21 –273,15 °C è lo zero assoluto (0 K), ovvero la temperatura alla quale il volume dei gas si annulla.

22 5. La legge di Gay-Lussac Sperimentalmente Gay-Lussac ha dimostrato che, a volume costante, la pressione di una data quantità di gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta. p/T = k con V costante. Questa è la legge di Gay-Lussac.

23 5. La legge di Gay-Lussac

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