Termodinamica (riepilogo) Studia le trasformazioni di calore in lavoro e di lavoro in calore

Termodinamica (…) I gas perfetti Termologia ------------------- Termometria strumenti di misura della T e scale Calorimetria misura del Q Trasmissione del Q ------------------- Principi della Termodinamica Principio zero Primo principio Secondo principio I gas perfetti Leggi dei gas Equazione di stato Teoria cinetica ----------------- Entropia e disordine Teorema di Nerst (Terzo principio)

Termologia Termometria misura della temperatura Dilatazione termica Scala Celsius (Fahrenheit) Zero assoluto, scala Kelvin Calorimetria misura del calore Capacità termica Calore specifico Equazione fondamentale Trasmissione del Q Conduzione, convezione e irraggiamento Legge di Stephan

La termodinamica classica si basa sul concetto di Sistema Termodinamico E’ una qualunque porzione dell'universo a cui ci si sta interessando come oggetto d'indagine Questa porzione di spazio è fisicamente o concettualmente separata dal resto dell’universo, cioè dall’ambiente esterno Lo stato di un sistema macroscopico che si trova all'equilibrio è specificato da grandezze dette variabili di stato come temperatura, pressione, volume, densità … Il passaggio da uno stato di equilibrio A ad uno stato B si dice trasformazione

Esempio di sistema termodinamico: un gas contenuto in un recipiente Il gas può interagire con l’ambiente esterno attraverso una o più superfici del recipiente Lo stato d'equilibrio del gas è specificato da variabili termodinamiche: temperatura, pressione, volume, la densità (o la massa) Stati e trasformazioni possono essere rappresentati sul Piano di Clayperon

I Gas Perfetti Un gas si dice perfetto se segue le leggi di Boyle e Gay Lussac. E’ un modello ideale di gas. Le leggi classiche dei gas perfetti descrivono, rispettivamente, trasformazioni: isoterme isobare isocore (o isovolumiche)

Le leggi dei gas perfetti Boyle, I Gay-Lussac, II Gay-Lussac Equazione di stato tre forme Teoria cinetica dei gas Interpretazione della Pressione dpdvm Temperatura dpdvm

Teoria cinetica dei gas Spiega le proprietà macroscopiche dei gas, studiando il loro comportamento dal punto di vista microscopico ovvero considerando la loro composizione a livello molecolare

Ipotesi della teoria cinetica Un gas è formato da un gran numero di molecole che possono essere considerate come punti materiali in moto casuale (MAT) e a distribuzione uniforme nello spazio Esse sono perfettamente sferiche e collidono tra loro e con le pareti del recipiente con urti elastici Il volume totale del gas è trascurabile rispetto al volume del contenitore L'interazione tra molecole è trascurabile, eccetto durante gli urti che possono subire Tali ipotesi descrivono il comportamento dei gas ideali. I gas reali si avvicinano al modello ideale in condizioni di bassa densità o alta temperatura (lontani dalla condensazione).

La pressione e la temperatura dal punto di vista microscopico In meccanica p = F|/S Nella teoria cinetica la pressione è spiegata come l’effetto delle forze esercitate dalle collisioni delle molecole del gas con le pareti del recipiente Dato un gas formato da N molecole e contenuto in un recipiente cubico di lato L, consideriamo una molecola di massa m che urta contro la parete del recipiente che lo contiene. Sappiamo che l'urto è elastico … <!– completar(t)e -->

I principi della termodinamica Principio zero Energia interna Primo principio Secondo principio

Stati della materia Cambiamenti di stato Calore latente Interpretazione dal punto di vista microscopico

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