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7. Il primo principio della termodinamica 1-5. Trasformazioni termodinamiche.

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Presentazione sul tema: "7. Il primo principio della termodinamica 1-5. Trasformazioni termodinamiche."— Transcript della presentazione:

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2 7. Il primo principio della termodinamica 1-5. Trasformazioni termodinamiche

3 7.1 I principi della termodinamica La termodinamica studia le leggi con cui i corpi scambiano (cedono o ricevono) lavoro e calore con l’ambiente che li circonda. E’ fondata su due princìpi: 1. Il primo è un’estensione della legge di conservazione dell’energia meccanica 2. Il secondo stabilisce limitazioni alla possibilità di trasformare calore in lavoro

4 7.2 I sistemi termodinamici Sistema termodinamico = sistema fisico che viene studiato dal punto di vista degli scambi di lavoro e di calore con l’ambiente. Esempio di riferimento: Cilindro dotato di pistone mobile con pareti isolanti e fondo conduttore, contenente un fluido omogeneo.

5 7.3 L’equilibrio termodinamico Stato di equilibrio: tutte le parti del sistema hanno stessa temperatura e pressione. Significa contemporaneamente equilibrio meccanico, termico e chimico La termodinamica si applica solo a stati fisici di equilibrio Uno stato termodinamico è rappresentato da un punto nel piano p-V.

6 7.4 Le trasformazioni termodinamiche Trasformazioni principali di un sistema e loro rappresentazione nel piano p-V: 1. isobarepressione costante segmento parallelo all’asse x 2. isocòrevolume costante segmento parallelo all’asse y 3. isotermetemperatura costante ramo di iperbole equilatera 4. adiabatiche senza scambio di calore tra il sistema e l’ambiente esterno. 5. ciclichelo stato di partenza coincide con quello finale rappresentate da linee chiuse

7 7.5 Trasformazioni quasistatiche Una trasformazione reale non può essere rappresentata da una linea nel diagramma pressione-volume La termodinamica che studieremo sarà quella delle trasformazioni costituite da una successione di un numero molto grande di stati di equilibrio: trasformazioni quasistatiche. Trasformazioni ideali, condotte a velocità molto ridotta, in cui ogni stato differisce di pochissimo dal precedente. Sono rappresentabili con linee nel diagramma p-V.

8 7.6 Energia interna di un sistema L’energia interna di un sistema è una funzione di stato: grandezza che dipende soltanto dalle variabili termodinamiche che servono per descrivere lo stato del sistema In una trasformazione qualunque di un sistema termodinamico da uno stato A a uno stato B, la variazione f(B) – f(A) del valore di una funzione di stato f dipende soltanto dai due stati A e B, e non dalla particolare trasformazione AB seguita dal sistema. E’ una grandezza estensiva Esempio 2 pag Variazione di energia interna di un gas perfetto


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