^^Trasformazione isoterma. ref: Tipi trasformazione

isoterma (=def) pV=NkT  T,N=k  ∆T=0  p,V var inv prop

I calcoli che si possono fare, a partire dai piu' semplici, per il gas perfetto. Q W ∆U c  p V T ?

Lavoro fatto  W= ∫δW = ∫pdV

  
    1
p=  NkT 
    V
     Il lavoro e' uguale all'area sottesa dalla linea che rappresenta la trasformazione.

W= ∫pdV = NkT∫dV/V = NkT logV   integrale indefinito

W =  NkT logV2 - NkT logV1    sostituito limiti di integrazione

= NkT log(V2/V1)

Q W ∆U ?

U=N(3/2)kT per gas monoatomico

U e' funzione solo della temperatura, quindi Tk ⇒ Uk  ∆U=0

Q=W

Calore specifico Q=nc∆T ?

Non ha senso il calore specifico a T costante, poiche' per aver senso la sua definizione, la T deve variare. Un altro modo di vederla e' che e' infinito, dato che e' assorbe calore senza aumentare T.

Links

Studio dei casi di dipendenza nell'eq di stato dei gas perfetti.

 

Approfond

T diminuisce ⇒ p diminuisce, o sono effetti correlati ?

Possiamo pensare che siano entrambi effetti della velocita' delle particelle.

Il passaggio di stato e' una trasformazione isoterma.

Come e' possibile una trasformazione isoterma ?

come e' possibile "Ricevere calore senza aumentare di temperatura" ?

poiche' il riscaldamento dell'acqua e' il fenomeno a cui siamo piu' abituati: se si fornisce calore all'acqua, allora aumenta di T, precisamente seguendo la legge Q=mc∆T.

Come e' possibile ? R: un gas espandendosi diminuisce di temperatura ! diminuzione che puo' essere usata per compensare l'aumento dovuto all'assorbimento di calore; se fatto contemporaneamente, in totale la T e' costante.

Disegni

          .xcf

 

Links

Dilatazione dell'acqua e dell'aria a confronto.

 

 

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Titolo

Processo isotermo

Riscaldamento-Espansione isoterma.

partendo da uno stato di equilibrio:

cedo calore al corpo, una piccola quantita', al limite infinitesima, si crea un leggero disequilibrio:

⇒ la pressione esterna diminuisce

⇒ la pressione interna supera la pressione esterna

⇒ la differenza di pressione crea una forza risultante

⇒ la forza risultante mette in moto l'espansione

⇒ l'espansione fa lavoro

⇒ lavoro a spese dell'en interna che diminuisce

⇒ T diminuisce

⇒ p diminuisce,

⇒ p interna = p esterna

⇒ forza risultante = 0

biforcazione nel proseguire

nuovo stato di equilibrio

cedo calore al corpo per aumentare la T al valore iniziale, tengo il volume costante.

Il nuovo stato di equilibrio e' diverso dal precedente, poiche' il volume e' aumentato, non so p da questo ragionamento.

l'espansione procede

la sequenza di trasfrmazione si ripete: nuovo calore entra nel corpo, il leggero disequilibrio e' mantenuto

⇒ l'espansione procede