L entalpia è una funzione di stato di un sistema ed esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l'ambiente.

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "L entalpia è una funzione di stato di un sistema ed esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l'ambiente."

Transcript

1 L entalpia è una funzione di stato di un sistema ed esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l'ambiente. La definizione formale dell'entalpia è: H E + PV dove U rappresenta l'energia interna del sistema, P la pressione, e V il volume. Essendo H una forma di energia, l'unità di misura adottata nel Sistema Internazionale è il joule. 1

2 Tuttavia l'entalpia è una grandezza non misurabile direttamente. È invece possibile determinare la variazione di entalpia ΔH, cioè l'energia scambiata da un sistema interessato da una trasformazione in condizioni di pressione costante. ΔH ha lo stesso segno di Q e, per convenzione, si attribuisce segno positivo al calore fornito dall'ambiente al sistema chimico nelle reazioni endotermiche (es. fenomeni elettrolitici) e negativo al calore fornito dal sistema chimico all'ambiente nelle reazioni esotermiche (es. combustioni). Nella reazione inversa rispetto ad una reazione data ΔH cambia segno e conserva lo stesso valore assoluto. Poiché sia E, come P e V dipendono unicamente dallo stato del sistema, anche H dipende unicamente dallo stato; essendo E e V grandezze estensive, anche l entalpia è una grandezza estensiva; si ha quindi, per un corpo omogeneo: H M h essendo M il peso del corpo ed h l entalpia specifica, la cui unità di misura adottata nel Sistema Internazionale è il joule su chilogrammo. 2

3 Esistono vari tipi di entalpia: Entalpia di transizione Entalpia di atomizzazione Entalpia di soluzione Entalpia di combustione Entalpia di neutralizzazione Entalpia di legame Entalpia di legame Entalpia di formazione Entalpia di atomizzazione Entalpia di reticolo Entalpia di reazione Entalpia di transizione 3

4 Entalpia di combustione CH 4 (gas) + 2O 2 (gas) + CO 2 (gas) + 2H 2 O (liq.) ΔH comb kj/mole a 1 atm e 25 C. Il segno negativo indica che nella combustione viene viene rilasciata energia. C 6 H 12 O 6 (sol.) + 6O 2 (gas) + 6CO 2 (gas) + 6H 2 O (liq.) ΔH comb kj/mol questa energia corrisponde a 15.6 kj per g di glucosio 4

5 Non sempre ad un assorbimento di calore da parte di una sostanza corrisponde un aumento di temperatura. A volte la sostanza può subire un cambiamento di fase: Solido-Liquido (FUSIONE, SOLIDIFICAZIONE) Liquido-Vapore (EVAPORAZIONE, CONDENSAZIONE) Solido-Vapore (SUBLIMAZIONE, BRINAMENTO) La quantità di calore che bisogna fornire (o sottrarre) per massa unitaria si chiama CALORE LATENTE: Q λ m λf Calore latente di fusione Ad una data pressione i passaggi di stato avvengono ad una temperatura fissata. Per esempio nel caso dell acqua: P1 atm T0 C Fusione P1 atm T100 C Evaporazione 5

6 Pressione di vapore La pressione P Sat del tratto orizzontale di un isoterma è detta pressione di vapore: si tratta della pressione a cui liquido e vapore coesistono alla temperatura dell isoterma. La pressione di vapore è la pressione massima che il vapore può assumere ad una data temperatura. 6

7 La tendenza dei liquidi ad evaporare e dei solidi a sublimare è regolata da una proprietà detta tensione di vapore all'equilibrio. Quando una molecola della superficie dell'acqua acquista sufficiente energia cinetica sfugge e diventa una molecola di vapor d'acqua. Mentre l'acqua evapora, le molecole del vapore si mescolano con le molecole dei gas dell'aria entro la campana. Avvengono collisioni tra le molecole di vapore e quelle dei gas, e tra le molecole di vapore con le pareti della campana, con la superficie esterna del recipiente che contiene l'acqua e con la superficie su cui la campana si appoggia. Alcune molecole di vapore possono urtare la superficie dell'acqua, essere trattenute da essa e diventare così molecole del liquido. 7

8 La trasformazione da molecole del vapore a molecole del liquido si chiama condensazione. Può accadere che la velocità di evaporazione eguagli la velocità di condensazione; si stabilisce allora una condizione di equilibrio. In equilibrio però, l'evaporazione e la condensazione non cessano, ma avvengono semplicemente con eguale velocità. Il numero di molecole di vapor d'acqua nell'aria della campana rimane costante. In tali condizioni lo spazio che sovrasta l'acqua del recipiente si dice saturo di vapor d'acqua. La collisione delle molecole di vapor d'acqua contro le pareti della campana aumenta la pressione sulle pareti che si aggiunge alla pressione esercitata dai gas dell'aria. Questa pressione supplementare viene definita tensione di vapore. Poiché l'energia cinetica delle particelle di un liquido dipende sia dalla temperatura che dalla loro massa, la tensione di vapore dipende dalla composizione del liquido e dalla sua temperatura. 8

9 Tensione di vapore saturo Lo stato di vapore saturo rappresenta una condizione di equilibrio dinamico tra il liquido ed il suo vapore. Durante questa fase di apparente stabilità macroscopica fra il liquido ed il vapore, il numero di molecole che, per unità di tempo, abbandonano il liquido è in media uguale a quello delle molecole che vi rientrano. La pressione esercitata dal vapore viene chiamata tensione del vapore saturo, poiché, quando il volume sovrastante di liquido è saturo, esso non può più contenere altre molecole in fase gassosa, sicché per quella particolare temperatura la pressione presenta il suo valore massimo. La pressione del vapore saturo di un liquido aumenta al crescere della temperatura perché le molecole acquistano via via un' energia cinetica più alta ed hanno così una maggiore tendenza ad evaporare. Dall'andamento della pressione del vapore saturo dell'acqua, in funzione della temperatura, si può osservare che a 100 C la tensione del vapore è quella atmosferica. 9

10 La pressione o tensione di vapore saturo è la massima pressione parziale che le molecole di vapor acqueo eserciterebbero se l'aria fosse satura di vapore a quella temperatura. Maggiore è la temperatura dell'aria, maggiore è anche la pressione del vapore saturo. 10

11 Equilibrio liquido-vapore (evaporazione) Inizialmente il liquido evapora perché questo determina un aumento del disordine molecolare (aumento di entropia). vapore ΔS > ΔH T evap ovvero ΔG < 0 liquido ΔG Si raggiunge l equilibrio quando si ha: 0 ovvero ΔS Δ H evap T 11

12 12 Per derivare l equazione di Clausius-Clapeyron si parte dalla coesistenza di due fasi e in equilibrio, caratterizzate da: i n j P T n i G G P P T T,, μ μ μ μ Si suppone di modificare entrambe le fasi: μ μ dp V dt S d dp V dt S d + +

13 Perché l equilibrio continui a sussistere durante le variazioni deve verificarsi che : dt dv dt dv dμ dμ e quindi: S dt + V dp S dt + V dp Riarrangiando: ΔS dt ΔV dp 13

14 ΔS ΔV S V S V Rappresentano la differenza di entropia molare e di volume molare tra le due fasi coinvolte nel processo a temperatura T e pressione P. In queste condizioni l equazione riarrangiata è: dp dt ΔS Δ V 14

15 In realtà più che le variazioni di entropia corrispondenti ad una trasformazione di fase, si misura in genere il calore rilasciato o assorbito se questa trasformazione di fase avviene in condizioni isobare: Q ΔH ΔH ΔS T Sostituendo nell equazione originale si ha: 15

16 dp dt ΔH TΔV che è la ben nota equazione di Clausius-Clapeyron. Quando nel passaggio di fase è coinvolta la fase gassosa è possibile fare delle ulteriori approssimazioni: ΔV gas V gas V V gas RT P 16

17 Riarrangiando si ottiene la relazione: dp dt PΔH RT 2 d ln P dt ΔH RT 2 La pendenza dell andamento delle curve che descrivono il passaggio di fase è determinata dal ΔV. Per sublimazione e vaporizzazione ΔV è grande e positivo per cui la pendenza della curva P(T) è piccola e positiva. CO 2 H 2 O Per le trasformazioni tra fasi condensate ΔV è spesso positivo e piccolo per cui la pendenza di P(T) è di solito grande e positiva. 17

18 Si può dimostrare che a temperatura costante la pressione del vapore è costante ed aumenta al crescere della temperatura. pressione P 2 P 1 (Legge di Clausius-Clapeyron) P ln P 1 2 ΔH R evap 1 T 1 1 T 2 vapore liquido T 1 T 2 temperatura 18

19 Equilibrio solido-vapore (sublimazione) vapore solido pressione (Legge di Clausius-Clapeyron) P ln P 1 2 ΔH R sublim 1 T 1 1 T 2 temperatura 19

20 1, 2, 3 e 4 sono rubinetti Termometro decimale Refrigerante Manometro a Hg a tubo aperto. Beuta di raccolta Acqua Bidistillata in un pallone da 5 l 20

21 Lo scopo dell esperienza è la determinazione del ΔH evap del H 2 O, cioè del calore necessario per far passare 1 mole di acqua dalla fase liquida alla fase vapore. 21

22 1. Si pone a riscaldare l acqua contenuta nel pallone accendendo la cuffia scaldante; 2. I rubinetti 1,2 e 3 sono aperti, mentre il rubinetto 4 è chiuso; 3. Sul manometro i due rami sono inizialmente allo stesso livello (sono alla stessa pressione, quella atmosferica); 4. Il vapore che si forma sale nel recipiente B attraverso il tubo 1. Il vapore che inizialmente condensa ritorna nuovamente nel pallone attraverso il 2; il termometro comincia a riscaldarsi; 5. Quando il recipiente B sarà completamente pieno, di solo vapore acqueo, ed il termometro avrà raggiunto una temperatura stabile si chiudono velocemente i rubinetti 1,2 e 3 e contemporaneamente si apre il A questo punto si sbilancerà il manometro e bisogna cominciare ad annotare T e P. 22

23 Al momento in cui si chiudono i rubinetti, nel contenitore B sarà isolata una certa quantità di vapore acqueo che comincerà a raffreddarsi essendoci scambio di calore con l esterno. La temperatura diminuirà per il raffreddamento e anche la pressione diminuirà perché parte del vapore comincerà a condensare. Quindi nel manometro si osserverà che il ramo di destra aumenta, mentre quello di sinistra diminuisce: P h P 2 est Hg dx Si registreranno una serie di valori di T e h fino a 40 C, mentre la pressione atmosferica verrà letta su un manometro sia all inizio che alla fine dell esperienza. h N.B.: Basterà leggere il livello del Hg in uno solo dei rami del manometro perché le variazioni del Hg sono identiche per i due rami (trattandosi di un manometro a tubo aperto). 23

24 Si avranno due set di dati: uno per temperature dispari ed uno per temperature pari che andranno riportati in grafico. Si costruiscono due grafici per ogni set di dati: Pf(T) e ln Pf(1/T) p p 0 *exp[-δhvap/r * (1/T- 1/T 0 )] ln(p) -ΔH vap /RT + costante ln P 1/T 24

H = U + PV. dove U rappresenta l'energia interna del sistema, P la pressione, e V il volume.

H = U + PV. dove U rappresenta l'energia interna del sistema, P la pressione, e V il volume. L energia potenziale, l energia di legame, contenuta da ogni sostanza, viene definita ENTALPIA ed indicata con H. L entalpia è una funzione di stato di un sistema ed esprime la quantità di energia che

Dettagli

PASSAGGI DI STATO. sublimazione fusione ebollizione. solidificazione. condensazione. brinamento. Calore processi fisici endotermici ( H>0).

PASSAGGI DI STATO. sublimazione fusione ebollizione. solidificazione. condensazione. brinamento. Calore processi fisici endotermici ( H>0). PASSAGGI DI STATO Calore processi fisici endotermici (H>0). sublimazione fusione ebollizione S solidificazione L condensazione V brinamento Scrittura in formule: - H 2 O (s) H 2 O (l) fusione - H 2 O (l)

Dettagli

PASSAGGI DI STATO. sublimazione fusione ebollizione. solidificazione. condensazione. brinamento. Calore. Scrittura in formule:

PASSAGGI DI STATO. sublimazione fusione ebollizione. solidificazione. condensazione. brinamento. Calore. Scrittura in formule: PASSAGGI DI STATO sublimazione fusione ebollizione S solidificazione L condensazione V brinamento Calore Scrittura in formule: - H O (s) H 2 2 O (l) fusione - H O (l) H 2 2 O (g) evaporazione - H O (s)

Dettagli

La Termodinamica è la disciplina che si occupa dello studio degli scambi di energia e di materia nei processi fisici e chimici

La Termodinamica è la disciplina che si occupa dello studio degli scambi di energia e di materia nei processi fisici e chimici La Termodinamica è la disciplina che si occupa dello studio degli scambi di energia e di materia nei processi fisici e chimici Materia = tutto ciò che possiede una massa ed occupa uno spazio Energia =

Dettagli

14. Transizioni di Fase_a.a. 2009/2010 TRANSIZIONI DI FASE

14. Transizioni di Fase_a.a. 2009/2010 TRANSIZIONI DI FASE TRANSIZIONI DI FASE Fase: qualsiasi parte di un sistema omogenea, di composizione chimica costante e in un determinato stato fisico. Una fase può avere le stesse variabili intensive (P, T etc) ma ha diverse

Dettagli

Termodinamica. Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico

Termodinamica. Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico Termodinamica Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico La termodinamica fa uso di modelli astratti per rappresentare sistemi e

Dettagli

Valitutti, Falasca, Tifi, Gentile. Chimica. concetti e modelli.blu

Valitutti, Falasca, Tifi, Gentile. Chimica. concetti e modelli.blu Valitutti, Falasca, Tifi, Gentile Chimica concetti e modelli.blu 2 Capitolo 19 L energia si trasferisce 3 Sommario (I) 1. L «ABC» dei trasferimenti energetici 2. Durante le reazioni varia l energia chimica

Dettagli

Le idee della chimica

Le idee della chimica G. Valitutti A.Tifi A.Gentile Seconda edizione Copyright 2009 Zanichelli editore Capitolo 16 L energia si trasferisce 1. L «ABC» dei trasferimenti energetici 2. Le reazioni scambiano energia con l ambiente

Dettagli

Capitolo 16 L energia si trasferisce

Capitolo 16 L energia si trasferisce Capitolo 16 L energia si trasferisce 1. L «ABC» dei trasferimenti energetici 2. Le reazioni scambiano energia con l ambiente 3. Durante le reazioni varia l energia chimica del sistema 4. L energia chimica

Dettagli

Lo stato liquido: il modello

Lo stato liquido: il modello Lo stato liquido: il modello lemolecolesonoin moto perpetuo e casuale(moto Browniano) l'energia del moto: è dello stesso ordine di grandezza dell'energia di interazione tra le molecole dipende dalla temperatura(agitazione

Dettagli

Cambiamenti di stato. Equilibri tra le fasi: diagrammi di stato per un componente puro diagrammi di stato a due componenti

Cambiamenti di stato. Equilibri tra le fasi: diagrammi di stato per un componente puro diagrammi di stato a due componenti Cambiamenti di stato Equilibri tra le fasi: diagrammi di stato per un componente puro diagrammi di stato a due componenti 1 Equilibri tra fasi diverse fase 3 fase 1 fase 2 FASE: porzione di materia chimicamente

Dettagli

H - STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA

H - STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA H - STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA SOLIDO LIQUIDO AERIFORME STATO SOLIDO LA MATERIA E' COSTITUITA DA MOLECOLE MOLTO VICINE TRA LORO, DISPOSTE IN RETICOLI ORDINATI

Dettagli

I cambiamenti di stato

I cambiamenti di stato I cambiamenti di stato 1. I passaggi tra stati di aggregazione Le sostanze possono passare dall'uno all'altro dei tre stati di aggregazione mediante scambi di calore. La freccia rossa indica assorbimento

Dettagli

Cambiamenti di stato

Cambiamenti di stato Cambiamenti di stato Equilibri tra le fasi: diagrammi di stato per un componente puro diagrammi di stato a due componenti 1 Equilibri tra fasi diverse fase 3 fase 1 fase 2 FASE: porzione di materia chimicamente

Dettagli

LE PROPRIETA DELLA MATERIA

LE PROPRIETA DELLA MATERIA LE PROPRIETA DELLA MATERIA Gli aspetti macroscopico, microscopico e particellare della materia La materia è tutto ciò che possiede una massa e occupa un volume, cioè una porzione di spazio Un campione

Dettagli

Cambiamenti di stato Regola delle fasi

Cambiamenti di stato Regola delle fasi Cambiamenti di stato Regola delle fasi Equilibri tra le fasi: diagrammi di stato per un componente puro diagrammi di stato a due componenti: equilibri tra fasi condensate 1 Equilibri tra fasi diverse fase

Dettagli

CORSO DI CHIMICA. Esercitazione del 7 Giugno 2016

CORSO DI CHIMICA. Esercitazione del 7 Giugno 2016 CORSO DI CHIMICA Esercitazione del 7 Giugno 2016 25 ml di una miscela di CO e CO 2 diffondono attraverso un foro in 38 s. Un volume uguale di O 2 diffonde nelle stesse condizioni in 34,3 s. Quale è la

Dettagli

Energia e trasformazioni spontanee

Energia e trasformazioni spontanee Energia e trasformazioni spontanee Durante le trasformazioni (sia chimiche che fisiche) la materia acquista o cede energia. La termodinamica è quella scienza che studia le variazioni di energia in una

Dettagli

Tensione di vapore evaporazione

Tensione di vapore evaporazione Transizioni di fase Una sostanza può esistere in tre stati fisici: solido liquido gassoso Il processo in cui una sostanza passa da uno stato fisico ad un altro è noto come transizione di fase o cambiamento

Dettagli

Stati di aggregazione

Stati di aggregazione Stati di aggregazione 1-Solido Sinonimo di struttura ordinata. Caratterizzato da un reticolo cristallino, che è la ripetizione regolare in tre dimensioni di una cella elementare. Solidi amorfi (=vetrosi)=

Dettagli

Chimica Generale ed Inorganica: Programma del Corso

Chimica Generale ed Inorganica: Programma del Corso Chimica Generale ed Inorganica: Programma del Corso Gli atomi I legami chimici Forma e struttura delle molecole Le proprietà dei gas Liquidi e solidi Termodinamica Equilibri fisici Equilibri chimici Equilibri

Dettagli

TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA

TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA Termodinamica E la scienza delle relazioni tra calore ed altre forme di energia; determina quali processi chimici e fisici sono spontanei; non prende in considerazione la variabile

Dettagli

Le forze intermolecolari ed i liquidi Brooks/Cole - Cengage

Le forze intermolecolari ed i liquidi Brooks/Cole - Cengage 2018 Le forze intermolecolari ed i liquidi 1 2009 Brooks/Cole - Cengage Forze Intermolecolari 2 Forze intermolecolari sono forze che si esercitano fra molecole, fra ioni, o fra molecole e ioni. Forze intramolecolari

Dettagli

La termochimica. Energia in movimento

La termochimica. Energia in movimento La termochimica Energia in movimento Sistema termodinamico La termodinamica è una scienza che studia proprietà macroscopiche della materia e prevede quali processi chimici e fisici siano possibili, in

Dettagli

Termochimica : studio della variazione di entalpia nelle reazioni chimiche

Termochimica : studio della variazione di entalpia nelle reazioni chimiche Termochimica : studio della variazione di entalpia nelle reazioni chimiche generalmente le reazioni chimiche avvengono con scambio di calore tra sistema e ambiente in condizioni di P costante a P costante,

Dettagli

Stati della materia. Una sostanza pura è una sostanza la cui composizione chimica non varia. Ossigeno. Acqua. Aria

Stati della materia. Una sostanza pura è una sostanza la cui composizione chimica non varia. Ossigeno. Acqua. Aria 1. Una sostanza pura non deve necessariamente essere composta da un unico elemento chimico. 2. Anche una miscela di più sostanze può essere considerata una sostanza pura purchè abbia una composizione chimica

Dettagli

Stati della materia. Esempio. Fusione e solidificazione. Esempio. Stati di aggregazione della materia

Stati della materia. Esempio. Fusione e solidificazione. Esempio. Stati di aggregazione della materia Stati della materia STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA E GAS PERFETTI Cosa sono gli stati della materia? Gli stati della materia sono come si presenta la materia nell universo fisico e dipendono dalla

Dettagli

Lo stato liquido. i liquidi molecolari con legami a idrogeno: le interazioni tra le molecole si stabiliscono soprattutto attraverso legami a idrogeno

Lo stato liquido. i liquidi molecolari con legami a idrogeno: le interazioni tra le molecole si stabiliscono soprattutto attraverso legami a idrogeno Lo stato liquido Le particelle sono in continuo movimento, anche se questo risulta più limitato rispetto al caso dei gas. Il movimento caratteristico a zig-zag delle particelle è chiamato moto Browniano.

Dettagli

12/03/2013. Aria umida. Proprietà e trasformazioni

12/03/2013. Aria umida. Proprietà e trasformazioni Aria umida Proprietà e trasformazioni 1 Costituente Concentrazione volumetrica (%) Massa molecolare [kg/ kmol] Azoto (N 2 ) 78,084 28,0134 Ossigeno (O 2 ) 20,9476 31,9988 Argon (Ar) 0,934 39,948 Anidride

Dettagli

Il I principio della termodinamica. Calore, lavoro ed energia interna

Il I principio della termodinamica. Calore, lavoro ed energia interna Il I principio della termodinamica Calore, lavoro ed energia interna Riassunto Sistemi termodinamici Un sistema termodinamico è una porzione di materia descritto da funzioni di stato che ne caratterizzano

Dettagli

Passaggi di stato. P = costante

Passaggi di stato. P = costante Passaggi di stato P costante Diagramma isobaro di riscaldamento, relativo ai passaggi di stato Solido Liquido vapore. Si noti che la diversa lunghezza dei tratti FG e EV vuol mettere in evidenza, qualitativamente,

Dettagli

Termodinamica e termochimica

Termodinamica e termochimica Termodinamica e termochimica La termodinamica è una scienza che studia proprietà macroscopiche della materia e prevede quali processi chimici e fisici siano possibili, in quali condizioni e con quali energie

Dettagli

Termodinamica chimica

Termodinamica chimica I processi naturali hanno un verso spontaneo di evoluzione (es. gas si espandono, caduta dei gravi nell aria, una palla che rotola su di un piano inclinato) E possibile condurre i processi opposti solo

Dettagli

Termodinamica e termochimica

Termodinamica e termochimica Termodinamica e termochimica La termodinamica è una scienza che studia proprietà macroscopiche della materia e prevede quali processi chimici e fisici siano possibili, in quali condizioni e con quali energie

Dettagli

Le forze intermolecolari e i liquidi Brooks/Cole - Cengage

Le forze intermolecolari e i liquidi Brooks/Cole - Cengage Le forze intermolecolari e i liquidi 1 2017 2009 Brooks/Cole - Cengage 2 Forze Intermolecolari Forze attrattive che si esercitano fra molecole, fra ioni, o fra molecole e ioni. queste forze sono responsabili

Dettagli

I liquidi possiedono quindi un volume proprio e proprietà caratteristiche di questo stato fisico:

I liquidi possiedono quindi un volume proprio e proprietà caratteristiche di questo stato fisico: STATO LIQUIDO E uno stato in cui le forze attrattive tra le molecole sono abbastanza consistenti anche se non sono sufficienti per garantire una struttura compatta presente invece nei solidi. Nello stato

Dettagli

Esploriamo la chimica

Esploriamo la chimica 1 Valitutti, Tifi, Gentile Esploriamo la chimica Seconda edizione di Chimica: molecole in movimento Capitolo 15 La termodinamica e la cinetica 1. Le reazioni producono energia 2. Il primo principio della

Dettagli

relazioni tra il calore e le altre forme di energia.

relazioni tra il calore e le altre forme di energia. Termodinamica i Termodinamica: ramo della scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia. Sistema e ambiente sistema: zona dello spazio all interno della quale studiamo i fenomeni

Dettagli

I liquidi. Viscosità Energia superficiale Pressione di vapore Temperatura di fusione Temperatura di ebollizione. Liquidi puri (proprietà) Liquidi

I liquidi. Viscosità Energia superficiale Pressione di vapore Temperatura di fusione Temperatura di ebollizione. Liquidi puri (proprietà) Liquidi I liquidi Liquidi puri (proprietà) Viscosità Energia superficiale ressione di vapore emperatura di fusione emperatura di ebollizione Liquidi Soluzioni (proprietà) Liquido id + Liquidoid Liquido + Gas Liquido

Dettagli

numero complessivo di variabili = c f + 2

numero complessivo di variabili = c f + 2 Regola delle fasi Definiamo sostanza pura quella che ha composizione chimica costante Diremo fase di una sostanza pura una sua regione omogenea dal punto di vista fisico. Lo stato di un sistema è individuato

Dettagli

Equilibri chimici. Consideriamo la seg. reazione chimica in fase omogenea: aa + bb î cc + dd Definiamo, in ogni istante della reazione:

Equilibri chimici. Consideriamo la seg. reazione chimica in fase omogenea: aa + bb î cc + dd Definiamo, in ogni istante della reazione: Equilibri chimici Consideriamo la seg. reazione chimica in fase omogenea: aa + bb î cc + dd Definiamo, in ogni istante della reazione: con A, B, C, D espressi come concentrazioni molari. Il sistema si

Dettagli

ENERGIA E CALORE energia Joule (J) KJ (Kilojoule). Kilowattora (KWh) calore Caloria (Cal o KCal) Caloria calore British Thermal Unit (Btu)

ENERGIA E CALORE energia Joule (J) KJ (Kilojoule). Kilowattora (KWh) calore Caloria (Cal o KCal) Caloria calore British Thermal Unit (Btu) ENERGIA E CALORE Unità di misura dell'energia: Joule (J), unità troppo piccola; comunemente si usa il suo multiplo, il KJ (Kilojoule). Importante è anche il Kilowattora (KWh), unità usata nella misura

Dettagli

Energia di Gibbs. introduciamo una nuova funzione termodinamica così definita. energia di Gibbs ( energia libera)

Energia di Gibbs. introduciamo una nuova funzione termodinamica così definita. energia di Gibbs ( energia libera) a, costanti Energia di Gibbs dh ds 0 dh ds 0 introduciamo una nuova funzione termodinamica così definita G = H S energia di Gibbs ( energia libera) Se lo stato del sistema cambia e è costante allora la

Dettagli

Cambiamenti di stato

Cambiamenti di stato Cambiamenti di stato Equilibri tra le fasi: diagrammi di stato per un componente puro diagrammi di stato a due componenti 1 Equilibri tra fasi diverse fase 3 fase 1 fase 2 [da P Atkins, L. Jones Chimica

Dettagli

Dinamica delle reazioni chimiche (attenzione: mancano i disegni)

Dinamica delle reazioni chimiche (attenzione: mancano i disegni) Dinamica delle reazioni chimiche (attenzione: mancano i disegni) Primo principio della termodinamica L energia non si può creare o distruggere, ma solo convertire da una forma all altra. Questo significa

Dettagli

dn # Poiché il sistema è in equilibrio e T e p sono costanti, allora dovranno essere

dn # Poiché il sistema è in equilibrio e T e p sono costanti, allora dovranno essere 8 Equilibrio tra fasi estese Consideriamo un sistema termodinamico costituito da un singolo componente con due fasi estese α e β all equilibrio Per fasi estese si intende che la superficie di separazione

Dettagli

Sommario delle lezione17. Diagrammi di stato

Sommario delle lezione17. Diagrammi di stato Sommario delle lezione17 Diagrammi di stato Liquidi e solidi Non esiste una equazione di stato, come nel caso dei gas. Nei liquidi e nei solidi le molecole sono molto più vicine tra loro; le forze intermolecolari,

Dettagli

Un sistema è una porzione delimitata di materia.

Un sistema è una porzione delimitata di materia. 1. La materia e le sue caratteristiche Un sistema è una porzione delimitata di materia. 1. La materia e le sue caratteristiche Gli stati fisici in cui la materia si può trovare sono: solido; liquido; aeriforme.

Dettagli

. Proprietà degli stati della materia Aeriforme Liquido Solido

. Proprietà degli stati della materia Aeriforme Liquido Solido . Proprietà degli stati della materia Aeriforme Liquido Solido Volume variabile in funzione del recipiente Volume definito Volume definito Forma del recipiente Forma del recipiente Forma propria Miscibili

Dettagli

Entropia, ed Energia Libera

Entropia, ed Energia Libera 2017 Entropia, ed Energia Libera 1 Processi Fisici e Chimici Spontanei La spontaneità è la capacità di un processo di avvenire senza interventi esterni Ad 1 atm, l acqua solidifica a 0 o C e il ghiaccio

Dettagli

Programma svolto a.s. 2015/2016. Materia: fisica

Programma svolto a.s. 2015/2016. Materia: fisica Programma svolto a.s. 2015/2016 Classe: 4A Docente: Daniela Fadda Materia: fisica Dettagli programma Cinematica e dinamica: moto circolare uniforme (ripasso); moto armonico (ripasso); moto parabolico (ripasso);

Dettagli

Lo stato liquido. Stato liquido: situazione intermedia non ben definita struttura semiordinata Volume proprio assenza di forma propria

Lo stato liquido. Stato liquido: situazione intermedia non ben definita struttura semiordinata Volume proprio assenza di forma propria Lo stato liquido gas liquido solido erfetto disordine erfetto ordine Stato liquido: situazione intermedia non ben definita struttura semiordinata Volume proprio assenza di forma propria Modello per lo

Dettagli

TERMOCHIMICA. Studio del calore in gioco in una reazione chimica. Le reazioni chimiche possono coinvolgere scambi di energia

TERMOCHIMICA. Studio del calore in gioco in una reazione chimica. Le reazioni chimiche possono coinvolgere scambi di energia TERMOCHIMICA Studio del calore in gioco in una reazione chimica Le reazioni chimiche possono coinvolgere scambi di energia Le forme energetiche coinvolte abitualmente negli scambi di energia sono il calore

Dettagli

L equilibrio chimico

L equilibrio chimico L equilibrio chimico Un equilibrio dinamico: la velocità in una direzione è bilanciata dalla velocità nell altra. Sebbene non si osservi alcun cambiamento macroscopico molta attività è in corso 1 La differenza

Dettagli

I PASSAGGI DI STATO T R AT TO DA:

I PASSAGGI DI STATO T R AT TO DA: I PASSAGGI DI STATO T R AT TO DA: I P ro b l e m i D e l l a F i s i c a - C u t n e l l, J o h n s o n, Yo u n g, S t a d l e r Z a n i c h e l l i e d i t o r e La F i s i c a di A m a l d i Z a n i

Dettagli

Corso di Meccanica, Macchine e Impianti Termici CAPITOLO 5 TERMODINAMICA

Corso di Meccanica, Macchine e Impianti Termici CAPITOLO 5 TERMODINAMICA Anno Scolastico 2009/2010 Corso di Meccanica, Macchine e Impianti Termici CAPITOLO 5 TERMODINAMICA Prof. Matteo Intermite 1 5.1 LEGGE DEI GAS I gas sono delle sostanze che in determinate condizioni di

Dettagli

TERMODINAMICA 28/10/2015 SISTEMA TERMODINAMICO

TERMODINAMICA 28/10/2015 SISTEMA TERMODINAMICO TERMODINAMICA Studia quale è la forza propulsiva delle reazioni chimiche valutando le proprietà macroscopiche di un sistema. Si può in tale modo sapere se una reazione procede spontaneamente. Si occupa

Dettagli

Termodinamica degli stati: superficie caratteristica e piani termodinamici

Termodinamica degli stati: superficie caratteristica e piani termodinamici Lezione n.4n (Modulo di Fisica ecnica) ermodinamica degli stati: superficie caratteristica e piani termodinamici Stati della materia Indice Regola delle fasi e postulato di stato Superficie caratteristica

Dettagli

GAIALAB:INCONTRIAMO L AMBIENTE IN LABORATORIO

GAIALAB:INCONTRIAMO L AMBIENTE IN LABORATORIO LABORATORIO DI CHIMICA Dal ghiaccio al vapore: scoperta guidata delle proprietà dell acqua Ogni elemento chimico può esistere allo stato gassoso, allo stato liquido e in quello solido. Il passaggio da

Dettagli

Entropia, Energia Libera, ed Equilibrio

Entropia, Energia Libera, ed Equilibrio 2018 Entropia, Energia Libera, ed Equilibrio 1 Processi Fisici e Chimici Spontanei La spontaneità è la capacità di un processo di avvenire senza interventi esterni Ad 1 atm, l acqua solidifica a 0 o C

Dettagli

STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA E PROPRIETÀ DEI FLUIDI

STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA E PROPRIETÀ DEI FLUIDI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA E PROPRIETÀ DEI FLUIDI 14/01/2014 2 Una porzione di materia costituita da una sostanza la cui composizione chimica non varia da un punto all altro si dice costituita

Dettagli

Transizione di fase liquido-vapore

Transizione di fase liquido-vapore Lezione 15 1. L equilibrio chimico dinamico 2. Reazioni chimiche e costante di equilibrio 3. Legge di azione di massa 4. Equilibrio in fase gassosa 5. Fattori che influenzano l equilibrio: il principio

Dettagli

Lo stato liquido. Un liquido non ha una forma propria, ma ha la forma del recipiente che lo contiene; ha però volume proprio e non è comprimibile.

Lo stato liquido. Un liquido non ha una forma propria, ma ha la forma del recipiente che lo contiene; ha però volume proprio e non è comprimibile. I liquidi Lo stato liquido Lo stato liquido rappresenta una condizione intermedia tra stato aeriforme e stato solido, tra lo stato di massimo disordine e quello di perfetto ordine Un liquido non ha una

Dettagli

Cap. 7 - Termochimica. Le variazioni di energia relative ai processi chimici

Cap. 7 - Termochimica. Le variazioni di energia relative ai processi chimici Cap. 7 - Termochimica Le variazioni di energia relative ai processi chimici 1 Energia La capacità di svolgere lavoro o di trasferire calore Energia Cinetica Energia di movimento; KE = ½ mv 2 Energia Potenziale

Dettagli

Termodinamica e Termochimica

Termodinamica e Termochimica Termodinamica e Termochimica Mattia Natali 25 luglio 2011 Indice 1 Termochimica 1 1.1 Energia, sistemi, calore.................................... 1 1.2 Misure del calore.......................................

Dettagli

Il primo principio della termodinamica

Il primo principio della termodinamica La termodinamica In molte reazioni viene prodotto o assorbito del calore. Altre reazioni possono essere usate per produrre del lavoro: il motore a scoppio produce energia meccanica sfruttando la reazioni

Dettagli

Programma: a che punto siamo? Sistema, equilibrio e fase Tre concetti fondamentali. Definizione di sistema in termodinamica

Programma: a che punto siamo? Sistema, equilibrio e fase Tre concetti fondamentali. Definizione di sistema in termodinamica Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica Luigi Cerruti www.minerva.unito.it Programma: a che punto siamo? Lezioni 19-20 2010 Sistema, equilibrio e fase Tre concetti fondamentali Definizione di sistema

Dettagli

Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica

Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica Luigi Cerruti www.minerva.unito.it Lezioni 19-20 2009 Programma: a che punto siamo? Sistema, equilibrio e fase Tre concetti fondamentali Sistema: la parte del

Dettagli

TERMODINAMICA. Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico

TERMODINAMICA. Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico TERMODINAMICA TERMODINAMICA Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico Essa si basa sullo sviluppo di tre leggi che non sono derivate

Dettagli

Proprietà volumetriche delle sostanze pure. Termodinamica dell Ingegneria Chimica

Proprietà volumetriche delle sostanze pure. Termodinamica dell Ingegneria Chimica Proprietà volumetriche delle sostanze pure Termodinamica dell Ingegneria Chimica le fasi di una specie pura Una sostanza la cui composizione chimica non varia in tutta la massa presa in considerazione

Dettagli

Limiti del criterio della variazione entropia

Limiti del criterio della variazione entropia Limiti del criterio della variazione entropia S universo = S sistema + S ambiente > 0 (nei processi irreversibili) S universo = S sistema + S ambiente = 0 (nei processi reversibili) Dalla valutazione di

Dettagli

Corso di Laurea in Ing. Gestionale ESERCIZI DI TERMODINAMICA PER IL CORSO DI FISICA TECNICA

Corso di Laurea in Ing. Gestionale ESERCIZI DI TERMODINAMICA PER IL CORSO DI FISICA TECNICA Corso di laurea in Ingegneria Gestionale Aggiornato a ottobre 2016 Corso di Laurea in Ing. Gestionale ESERCIZI DI TERMODINAMICA PER IL CORSO DI FISICA TECNICA 1. TERMODINAMICA DEGLI STATI 2. SISTEMI CHIUSI

Dettagli

Termodinamica II. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Termodinamica II. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Termodinamica II Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. 1 Processi Chimici e Fisici Spontanei L acqua scende a valle Un cucchiaino di zucchero si scioglio

Dettagli

N Cambiamenti di stato.

N Cambiamenti di stato. Prof. Michele Giugliano (Dicembre 2001) Complementi di Termologia. IV parte N. 4. - Cambiamenti di stato. I corpi si presentano, ordinariamente, sotto tre stati di aggregazione: solido, liquido ed aeriforme.

Dettagli

L equilibrio dei gas. Lo stato di equilibrio di una data massa di gas è caratterizzato da un volume, una pressione e una temperatura

L equilibrio dei gas. Lo stato di equilibrio di una data massa di gas è caratterizzato da un volume, una pressione e una temperatura Termodinamica 1. L equilibrio dei gas 2. L effetto della temperatura sui gas 3. La teoria cinetica dei gas 4. Lavoro e calore 5. Il rendimento delle macchine termiche 6. Il secondo principio della termodinamica

Dettagli

CALORIMETRIA E TERMODINAMICA. G. Roberti

CALORIMETRIA E TERMODINAMICA. G. Roberti CALORIMETRIA E TERMODINAMICA G. Roberti 422. A due corpi, alla stessa temperatura, viene fornita la stessa quantità di calore. Al termine del riscaldamento i due corpi avranno ancora pari temperatura se:

Dettagli

A+B"C+D. Stato finale 2. Stato finale 1. Stato iniziale

A+BC+D. Stato finale 2. Stato finale 1. Stato iniziale Le reazioni chimiche Le reazioni chimiche sono sempre accompagnate da variazioni di energia potenziale a causa delle modificazioni delle posizioni reciproche di atomi e di elettroni che si riassestano

Dettagli

Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica

Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica Luigi Cerruti www.minerva.unito.it Lezioni 25-26 2009 Programma: a che punto siamo? Tre tipi di Sistema Un richiamo Sistema isolato: Non scambia energia e materia

Dettagli

Laurea in Biologia Molecolare. Chimica Fisica. Formulario. Elisabe1a Collini, O1obre 2014

Laurea in Biologia Molecolare. Chimica Fisica. Formulario. Elisabe1a Collini, O1obre 2014 Laurea in Biologia Molecolare Chimica Fisica Formulario Elisabe1a Collini, O1obre 2014 E(T, p, n) E m (T, p) = n Grandezze di stato H =U + pv G = H TS =U + pv TS grandezze molari: E m (T, p) = E(T, p,

Dettagli

Effetti termici nelle trasformazioni. Principi di Ingegneria Chimica Ambientale

Effetti termici nelle trasformazioni. Principi di Ingegneria Chimica Ambientale Effetti termici nelle trasformazioni Principi di Ingegneria Chimica Ambientale 1 il diagramma P-H Acqua 2 L entalpia come funzione di stato 0 C, 1 atm ghiaccio ΔĤ vapore 300 C, 5 atm Percorso reale ΔĤ1

Dettagli

Termodinamica. Termodinamica TERMODINAMICA. Termodinamica. Variabili di stato. Principi della Termodinamica

Termodinamica. Termodinamica TERMODINAMICA. Termodinamica. Variabili di stato. Principi della Termodinamica Termodinamica TERMODINAMICA La termodinamica ci permette di studiare gli scambi energetici e le possibilità di trasformazione di una porzione di materia macroscopica. Ogni percettibile quantità di materia

Dettagli

Solido liquido Liquido gas/vapore. Deposizione

Solido liquido Liquido gas/vapore. Deposizione Equilibri di fase Ricordiamo che una fase è una porzione di materia omogenea in ogni sua parte (cioè le sue proprietà chimiche e fisiche non dipendono dal punto in cui vengono misurate) Un liquido, un

Dettagli

Stati di aggregazione della materia

Stati di aggregazione della materia Stati di aggregazione della materia A seconda della natura dei legami tra gli atomi o delle forze tra le molecole si possono avere diversi stati di aggregazione della materia SOLIDO LIQUIDO GAS PLASMA

Dettagli

Sommario della lezione Teoria cinetica dei gas. Gas Reali. Cenni di termodinamica

Sommario della lezione Teoria cinetica dei gas. Gas Reali. Cenni di termodinamica Sommario della lezione 13-15 Teoria cinetica dei gas Gas Reali Cenni di termodinamica Equazione di stato dei gas ideali PV = n RT I gas si discostano dal comportamento ideale ad alti valori della pressione

Dettagli

Proprietà volumetriche delle sostanze pure. Principi di Ingegneria Chimica Ambientale

Proprietà volumetriche delle sostanze pure. Principi di Ingegneria Chimica Ambientale Proprietà volumetriche delle sostanze pure Principi di Ingegneria Chimica Ambientale le fasi di una specie pura Una sostanza la cui composizione chimica non varia in tutta la massa presa in considerazione

Dettagli

Liquidi e Solidi. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Liquidi e Solidi. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Liquidi e Solidi Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. 1 Confronto fra Gas, Liquidi e Solidi I Gas sono fluidi comprimibili. Le loro molecole sono ben

Dettagli

Entropia, energia libera ed equilibrio. Capitolo 17

Entropia, energia libera ed equilibrio. Capitolo 17 Entropia, energia libera ed equilibrio Capitolo 17 Processi chimici e fisici spontanei Una cascata cade verso il basso Una zolletta di zucchero si scioglie in una tazza di caffé Ad 1 atm, l acqua ghiaccia

Dettagli

TERMODINAMICA. Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico

TERMODINAMICA. Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico TERMODINAMICA Scienza che studia le relazioni tra il calore e le altre forme di energia coinvolte in un processo fisico o chimico Essa si basa sullo sviluppo di tre leggi che non sono derivate matematicamente,

Dettagli

Lez 13 15/11/2016. Lezioni in didattica_fisica/did_fis1617/ E. Fiandrini Fis Sper e Appl Did 1617

Lez 13 15/11/2016. Lezioni in   didattica_fisica/did_fis1617/ E. Fiandrini Fis Sper e Appl Did 1617 Lez 13 15/11/2016 Lezioni in http://www.fisgeo.unipg.it/~fiandrin/ didattica_fisica/did_fis1617/ E. Fiandrini Fis Sper e Appl Did 1617 1 Il Calore ed energia q La temperatura di un corpo cambia come risultato

Dettagli

Introduzione alla Chimica. Paolo Mazza

Introduzione alla Chimica. Paolo Mazza Introduzione alla Chimica Paolo Mazza 2 aprile 2013 Indice 1 Introduzione 2 2 Le teorie della materia 4 2.1 Teoria atomica.................................... 4 2.2 Teoria cinetica.....................................

Dettagli

Trasformazioni fisiche della materia: i passaggi di stato

Trasformazioni fisiche della materia: i passaggi di stato Trasformazioni fisiche della materia: i passaggi di stato Nelle condizioni terrestri la materia può presentarsi in tre differenti stati fisici o stati di aggregazione: solido, liquido e aeriforme. I solidi

Dettagli

Termodinamica e laboratorio A.A

Termodinamica e laboratorio A.A Termodinamica e laboratorio A.A. 2008-2009 II - Transizioni e Diagrammi di fase (fenomenologia) Questi Appunti-Parte II sono dedicati alla trattazione delle transizioni di fase e quindi dei diagrammi di

Dettagli

ESERCIZI DI TERMODINAMICA. costante di equilibrio della reazione. costante di equilibrio della reazione

ESERCIZI DI TERMODINAMICA. costante di equilibrio della reazione. costante di equilibrio della reazione ESECIZI DI EMODINAMICA Esercizio Calcolare a c.s. la costante di equilibrio della seguente reazione: CO (g) + H CH OH (g) H f (kj/mole) CH OH (g) -, CO (g) -,5 H (g) S (J/mole K) CH OH (g) 6,8 CO (g) 97,9

Dettagli

1. Lo studio dei gas nella storia 2. I gas ideali e la teoria cinetico-molecolare 3. La pressione dei gas 4. La legge di Boyle o legge isoterma 5.

1. Lo studio dei gas nella storia 2. I gas ideali e la teoria cinetico-molecolare 3. La pressione dei gas 4. La legge di Boyle o legge isoterma 5. Unità n 6 Le leggi dei gas 1. Lo studio dei gas nella storia 2. I gas ideali e la teoria cinetico-molecolare 3. La pressione dei gas 4. La legge di Boyle o legge isoterma 5. La legge di Gay-Lussac o legge

Dettagli

14 Gas reali. Potenziali termodinamici

14 Gas reali. Potenziali termodinamici 4 Gas reali. Potenziali termodinamici (9 problemi, difficoltà 62, soglia 43) Formulario Equazione di van der Waals per i gas reali per mol p + a v 2 (v b) RT, dove a e b sono due costanti diverse da gas

Dettagli

GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA. Lo stato gassoso

GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA. Lo stato gassoso GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA Lo stato gassoso Classificazione della materia MATERIA Composizione Struttura Proprietà Trasformazioni 3 STATI DI AGGREGAZIONE SOLIDO (volume e forma propri) LIQUIDO

Dettagli

Chimica generale. Corsi di laurea in - Tecnologie alimentari per la ristorazione - Viticoltura ed enologia - Tecnologia agroalimentare PARTE 3

Chimica generale. Corsi di laurea in - Tecnologie alimentari per la ristorazione - Viticoltura ed enologia - Tecnologia agroalimentare PARTE 3 Chimica generale Corsi di laurea in - Tecnologie alimentari per la ristorazione - Viticoltura ed enologia - Tecnologia agroalimentare PARTE 3 1 GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA 2 I composti chimici

Dettagli