pV = NkT | eq stato gas perfetto | |
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Q = W+∆U | 1PTD 1°principio termodinamica |
sono lo spunto per definire
pV=NkT, Caso | ||||||||||||||
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Gas perfetto | Var | Calc Q | Calc W | Calc U | ||||||||||
p=k | ∆p=0 | isobara | V=kT | p,N =k | V,T | Q | W=p∆V | U | |||||||
V=k | ∆V=0 | isocora | p=kT | V,N =k | p,T | Q=∆U | W= 0 | U = (3/2)NkT | |||||||
T=k | ∆T=0 | isoterma | pV=k | T,N =k | p,V | W= ∫δW | ∆U=0 W=Q | ||||||||
N=k | ∆N=0 | chiusa |
Q=0 | W=-∆U | adiabatica | corpo termicamente isolato | |||
W=0 | Q=∆U | W = pdV = 0 ⇔ p=0 , o dV=0 | ||||
∆U=0 | W=Q | isoenergetica es ciclo td |
∀∆x significa ∀ coppia di stati della trasformazione, non solo 1° e u°.
basta partire dalle 2 formule pV=NkT e Q=W+∆U, considerando ognuna delle variabili.
Esclusa la trasformazione a volume costante, tutte le altre trasformazioni sono espansioni o contrazioni-compressioni.
Studio dei casi di dipendenza.
e' presupposto, implicito, nella definizione, poiche' si ritiene che gli stati termodinamici siano definiti durante tutta la trasformazione.
Volendo pignolare, non so se si puo' avere:
Per poter dire di piu' sulla trasformazione occorre valutare casi specifici.
lg: isovolumica = isocora = isometrica
Q=0 | adiabatica | senza transito di calore | ||
p=k | isobara | pressione costante | ||
V=k | isocora | volume costante | ||
T=k | isoterma | temperatura costante | ||
N=k | chiusa | materia costante | ||
U=k | ciclo | emergia interna costante | ||
Q=0 | adiabatica | senza entrate o uscite di calore | ||
∆p=0 | isobara | senza incremento o decremento di pressione | ||
∆V=0 | isometrica | senza incremento o decremento di volume | ||
∆T=0 | isoterma | senza incremento o decremento di temperatura | ||
∆N=0 | chiusa | senza entrate o uscite di materia | ||
∆U=0 | senza incremento o decremento di energia interna | |||
Q=0 | adiabatica | senza flusso-scambio passaggi transito di calore | ||
∆p=0 | isobara | senza variazione di pressione | ||
∆V=0 | isometrica | senza variazione di volume | ||
∆T=0 | isoterma | senza variazione di temperatura | ||
∆N=0 | chiusa | senza variazione di materia | ||
∆U=0 | senza variazione di energia interna | |||
espansione adiabatica | = | espansione | senza riscaldamento |
compressione adiabatica | compressione | senza riscaldamento | |
riscaldamento isocoro | riscaldamento | senza espansione | |
raffreddamento isocoro | raffreddamento | senza espansione |
sono di comprensione piu' semplice dal punto di vista energetico. Il bilancio energetico in generale e' dato dal 1PTD Q=W+∆U
espansione | senza riscaldamento | Q=0 | ∆U=-W < 0 | : il gas diminuisce di T e p | ||
compressione | senza riscaldamento | Q=0 | ∆U=|W| > 0 | : il gas aumenta di T e p | ||
riscaldamento | senza espansione | W=0 | ∆U=Q > 0 | ; il gas aumenta di T e p | ||
raffreddamento | senza espansione | W=0 | ∆U=Q < 0 | : il gas diminuisce di T e p |
Durante l'espansione adiabatica, la pressione diminuisce a causa della diminuzione T e della diminuzione di concentrazione di particelle N/V. Riferendoci al gas perfetto: p= (N/V)kT
Q e W hanno effetti opposti sulla variazione di T e p.
Quando il calore entra nel gas, posso controllare la pressione esterna per controllare l'espansione, in modo da ottenere: T costante, o p costante, o V costante.
Termologia. Visione microscopica, interpretazione atomica.
Eq stat gas perfetto | 1°principio termodinamica | |
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pV=NkT=nRT U=NU1 = N(3/2)kT
|
Q=W+∆U
δQ=δW+dU δW=pdV |
Commento: le 2 espressioni: x=k e ∆x=0 sono equivalenti se intendiamo il ∆x qualsiasi, cioe' tra 2 stati qualsiasi della trasformazione, invece e' errato se inteso solo tra stato iniziale e finale.
es: Una trasformazione che ha pressione uguali nello stato iniziale e finale, ma diversa negli intermedi, non e' isobara.
es: Se nel ∆ si considerasse solo stato iniziale e finale, allora tutti i cicli sarebbero isobara isocora isoterma.
Forse sarebbe piu' chiaro x=k e dx=0.
230 | Definizione di 4 particolari trasformazioni termodinamiche | 4 | |
adiabatica: non scambia calore | 1 | ||
isobara: a pressione costante | 1 | ||
isometrica: a volume costante | 1 | ||
isoterma: a temperatura costante. | 1 |
Castiglione |
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Battella |
non mette le "a" es: isobara = pressione costante |
terrm_dnm_trasf_tp.htm
tr_td_tp.htm
Il bilancio energetico e' dato dal 1PTD Q=W+∆U, ∆U dipende da 1 sola variabile invece che da 2
Gas perfetto pV=NkT | ||||||
Q=0 | adiabatica | |||||
p=k | ∆p=0 | isobara | V=kT ! p,N =k | |||
V=k | ∆V=0 | isometrica | p=kT ! V,N =k | |||
T=k | ∆T=0 | isoterma | pV=k | T,N =k | |||
N=k | ∆N=0 | chiusa | ||||
U=k | ∆U=0 |
Eq stato gas perfetto | 1°principio termodinamica | |
---|---|---|
pV=NkT | Q=W+∆U |