Lavoro termodinamico si ha scambio di energia mediante lavoro termodinamico quando si ha un cambiamento macroscopico della configurazione di un sistema.

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1 Lavoro termodinamico si ha scambio di energia mediante lavoro termodinamico quando si ha un cambiamento macroscopico della configurazione di un sistema meccanico attenzione: in termodinamica non sono le singole forze a compiere lavoro, chi compie lavoro e’ il sistema sull’ambiente circostante ( segno positivo ) e/o l’ambiente circostante sul sistema (segno negativo) quindi il lavoro termodinamico e’ il “ lavoro esterno” in altri termini nel calcolo del lavoro termodinamico non si tiene conto del lavoro delle forze interne intramolecolari che compongono il sistema o degli scambi di energia tra le varie parti del sistema stesso es. cilindro riempito di gas ideale e pistone mobile fornendo calore al sistema si osserva che il gas si espande Gas a temperatura T2 volume V2 pressione P2 Ambiente a pressione P2e dr Ambiente a pressione P1e il gas e’ il sistema in esame mentre il pistone si solleva di un tratto dr, quindi Gas a temperatura T1 volume V1 pressione P1 Sorgente di calore parete diatermica

2 forze esterne compiono lavoro resistente
se ne deduce che il sistema sta facendo lavoro motore verso l’esterno mentre le forze esterne compiono lavoro resistente il problema e’ come misurare il lavoro fatto dal sistema verso l’esterno se si avesse attrito nullo e si supponesse che il peso del pistone sia trascurabile la sola forza agente sarebbe quella dovuta alla pressione esterna pe quindi per uno spostamento infinitesimo dr il lavoro infinitesimo dL sarebbe esprimibile ???????????????? Controllare meglio questo discorso vedi prossima trasparenza tratta dall’esercizio 5 di termodinamica come Fdr = peSdr = pe dV e per una trasformazione finita dal volume Va a Vb il lavoro effettuato dal sistema sull’ambiente risulterebbe ma attenzione : questo integrale puo’ essere calcolato solo se si conosce il valore della pressione esterna pe ad ogni istante durante tutta la trasformazione e cio’ avviene soltanto in casi particolari : se la pressione esterna non varia durante la trasformazione  pe = cost nella espansione libera del gas nel vuoto pressione esterna nulla  pe = 0 durante una trasformazione reversibile  pe = p ad ogni istante di tempo dove p e’ la pressione del gas

3 L Q dU d - = pdV dL = pdV Q dU d - =
in caso di trasformazione quasi statica , e a maggior ragione, in caso di trasformazione reversibile, se e’ noto come varia la pressione del sistema al variare del volume si puo’ determinare il lavoro in funzione delle sole coordinate termodinamiche del sistema stesso ( pressione, volume e temperatura del gas ) in conclusione: L Q dU d - = se le variabili di stato subiscono modifiche infinitesime pdV dL = ed il primo principio della termodinamica assume la forma pdV Q dU d - = se le trasformazioni sono reversibili e cio’ implica che nel piano di Clapeyron il lavoro durante una trasformazione reversibile e’ dato dall’area sottesa dalla curva che descrive la trasformazione termodinamica V P V1 V2 L > 0 V P V1 V2 L < 0

4 lavoro ( termodinamico ) di un gas perfetto in trasformazioni reversibili
a pressione costante : a volume costante : a temperatura costante :

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