Fondamenti di Termodinamica: Gas Ideali e Trasformazioni Energetiche

gas perfetto/ideale: modello teorico in cui le particelle puntiformi con v trascurabile non interagiscono tra loro, sé non tramite urti elastici; ha densità bassa e temperatura elevata lontana da quella del punto di liquefazione.

equazione dei gas perfetti (esamina lo stato delle sue coordinate, T è sempre in kelvin, quando le coordinate non variano lo stato termico è in equilibrio)

P•V= n•R•T       n=moli  R=cost universale=>8,31J/mol•K

coordinate termodinamiche gas(stato interno del sistema)

•pressione=Gay-Lussac nella sua 1 legge->isobare(P costante, V e T dipendenza lineare), grafico PV segmento orizzontale 

-CELSIUS=> Vt= V0(1+alfa•deltaT)

-KELVIN=> V1/T1 = V2/T2

alfa=1/273C^-1  *BAR->PASCAL •10^5

•volume=Lussac nella sua 2 legge->isocore(V costante, P e T in dipendenza lineare), grafico PV segmento verticale

-CELSIUS=> Pt= P0(1+alfa•deltaT)

-KELVIN=> P1/T1= P2/T2

•temperatura=Boyle-Mariotte->isoterma (T costante, P e V inversamente proporzionali) grafico PV ramo di iperbole, Celsius uguale a kelvin la temperatura è costante

P1•V1=P2•V2.     formule inverse=> P1=P2•V2/V1

termodinamica= studia come un sistema termodinamico scambia energia con l’ambiente\come ricavare lavoro dal calore, sistema può essere 

-chiuso= scambia energia ma non materia

-isolato= non scambia nessuna delle due

trasformazioni adiabatiche= il sistema non scambia calore con l’ambiente, in un grafico PV è un ramo d’iperbole di pendenza maggiore=> P•V^k=costante QUINDI P1•V1^k = P2•V2^k

ciclo termodinamico= successione di trasformazioni termodinamiche che riportano un sistema al suo stato iniziale. Scambia calore e lavoro con l'ambiente esterno, ma al termine del processo le sue proprietà tornano ai valori iniziali.​

rendimento di una macchina= le macchine possono trasformare il lavoro compiuto(utile) in calore e viceversa con il rendimento, ossia la % di efficacia con cui compiono questa trasformazione.

n= Lutile/Q

sé il calore che entra è 

-positivo= energia guadagnata

-negativo= energia persa

sé il lavoro compiuto è positivo= Energia persa

sé il lavoro subito è negativo= energia guadagnata

calcolare L nelle isobare= P•delta V, nel grafico è un rettangolo

primo principio termodinamica= bilancio energetico riguardante la trasformazione da calore al lavoro e viceversa. L'energia non si crea né si distrugge, ma si trasforma. La variazione dell'energia interna DeltaU è pari al calore assorbito meno il lavoro compiuto

deltaU = Q-L.          Q=DeltaU+L     *Joule->calorie :4,186

secondo principio della termodinamica= il calore fluisce spontaneamente da un corpo a temperatura più alta a uno a temperatura più bassa, e non viceversa. è impossibile convertire completamente il calore in lavoro senza perdite, una parte dell'energia si degrada e non è più utilizzabile.

•clausius= non si può realizzare una trasformazione facendo sorpassare calore da un corpo freddo ad un caldo, occorrono altri passaggi

•Kelvin= non si può realizzare una trasformazione, il cui unico risultato sia assorbire una quantità di calore da un’unica sorgente e trasformarla integralmente il lavoro

Per dimostrare la loro equivalenza si USA la dimostrazione per assurdo sé nego l’affermazione di kelvin risulta falsa anche quella di clausius e viceversa

formule del lavoro

m=F/accellerazione  F=m•accellerazione L=F•Spostamento   Spostamento= L/F