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Il II principio della termodinamica Entropia. No pain no gain.

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Presentazione sul tema: "Il II principio della termodinamica Entropia. No pain no gain."— Transcript della presentazione:

1 Il II principio della termodinamica Entropia

2 No pain no gain

3 Perpetuum Mobile

4 II principio (1) Processi spontanei o naturali: processi (trasformazioni di un sistema) che avvengono in natura senza che sia necessario lavoro esterno II principio della termodinamica –formulazione di Kelvin - Non sono possibili in natura dei processi che hanno come solo risultato lassorbimento di calore da una riserva e la sua completa trasformazione in lavoro –formulazione intuitiva (molecolare) - I processi spontanei avvengono solo se comportano una dispersione di energia da una forma ordinata ad una forma disordinata

5 II principio (2) Lentropia S di un sistema è una funzione di stato che misura il grado di disordine molecolare del sistema stesso II principio della termodinamica: la variazione di entropia di un sistema isolato in un processo spontaneo è sempre positiva –Quando si considera la trasformazione di un sistema, lentropia che aumenta è lentropia del sistema sommata a quella dellambiente –I processi termodinamici irreversibili sono processi spontanei, ed avvengono con produzione di entropia

6 Ordine e disordine

7 Cammini reversibili ed irreversibili

8 Ciclo di Carnot (1)

9 Ciclo di Carnot (2)

10 Ciclo di Carnot (3)

11 Ciclo di Carnot (4)

12 Ciclo di Carnot (5)

13 Entropia ed organismi viventi

14 Entropia (1) Definizione termodinamica dellentropia la variazione infinitesima di entropia è calcolabile come la variazione di calore scambiata in un processo reversibile, divisa per la temperatura. La variazione finita di entropia in un processo si ottiene identificando un processo reversibile che comporti la stessa trasformazione causata dal processo reversibile e calcolando

15 Entropia (2) Lentropia è una grandezza estensiva avente dimensioni J K -1 o J K -1 mol - 1 se riferita ad una mole si sostanza (entropia molare) Esempio: variazione di entropia di un gas perfetto in espansione isoterma da un volume V 1 ad un volume V 2. V1V1 V2V2 T

16 Entropia (3) 1.La variazione di energia interna vale zero (la temperatura non cambia) 2.Il calore scambiato è opposto al lavoro effettuato 3.Per un cammino reversibile quindi

17 Regola di Trouton In un sistema che subisce una transizione di fase, a pressione costante Nella maggioranza dei liquidi, lentropia di vaporizzazione è pari a circa 85 J K -1 mol -1. Argon, Ar14.17 (83.8 K)74.53 (87.3 K) Benzene, C 6 H (279 K)87.19 (353 K) Acqua, H 2 O22.00 ( K)109.0 ( K)

18 Diseguaglianza di Clausius Per un processo di un sistema in contatto termico con lambiente a temperatura T (ambiente) ma dS ambiente =-dq/T, e quindi diseguaglianza di Clausius. Termostato a temperatura T Sistema: entropia S temperatura T

19 Misura dellentropia (1) La variazione di entropia di una sostanza pura da T=0 ad una temperatura data si può calcolare come

20 Misura dellentropia (2) fusione evaporazione S T TfTf TeTe 0 Estrapolazion e di Debye


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