TERMODINAMICA
studia le leggi con cui i sistemi cedono e ricevono energia dall'ambiente; gli scambi di energia avvengono sotto forma di calore e lavoro; l'energia interna di un sistema aumenta o diminuisce se esso acquista energia dall'ambiente e viceversa
Il principio zero della termodinamica sostiene che il sistema studiato si debba trovare in equilibrio termodinamico, ossia:
-equilibrio meccanico, in cui la risultante di tutte le forze deve essere 0
-equilibrio termico, quindi la temperatura deve essere uniforme in tutto il fluido
-equilibrio chimico , in quanto la struttura interna e la composizione chimica devono restare immutate
se un corpo A è in equilibrio termico con un corpo C e anche un corpo B è in equilibrio termico con C, allora A e B sono in equilibrio termico tra loro
se un sistema in uno stato A viene portato ad uno stato B, solo questi due estremi sono definiti, mentre la situazione intermedia è difficile da descrivere
La trasformazione quasistatica è un procedimento ideale che passa attraverso un numero enorme di stati intermedi di equilibrio termodinamico, pochissimo differenti tra loro.
altre trasformazioni quasistatiche importanti sono quelle adiabatiche, in cui non ci sono scambi di calore tra l'ambiente esterno e quello interno, e quelle cicliche, in cui lo stato finale del sistema coincide con quello iniziale
se il volume aumenta il lavoro è positivo, se il volume diminuisce il lavoro è negativo
I principio della termodinamica:
variazione dell'energia interna= Q-L
L= Q- variazione energia interna
trasformazione isobara
trasformazione isocora
L=0
trasformazione isoterma
Q=L
trasformazione ciclica
Q=L
trasformazione adiabatica
Q=0J
una macchina termica trasforma calore in energia meccanica:
Q=L
variazione energia interna=0J
T1<T2
R= L/Qa
R= 1- Qc/Qa
Qa= L/R
II principio della termodinamica:
- enunciato di Kelvin-Plank: "Non è possibile realizzare una macchina termica il cui unico risultato sia quello di trasformare in energia meccanica il calore estratto da una sola sorgente"
- enunciato di Clausius: "Non è possibile realizzare una macchina frigorifera il cui unico risultato sia quello di trasferire calore dalla sorgente più fredda a quella più calda"