Semplice introduzione ai principi della termodinamica. prof. Carlucci Vincenzo ITIS Einstein Potenza
|
|
- Agnolo Nigro
- 6 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Semplice introduzione ai principi della termodinamica prof. Carlucci Vincenzo ITIS Einstein Potenza 1
2 Quando la scienza studia determinati problemi, la prima operazione da compiere è quella di individuare in modo chiaro il sistema in cui il problema si sviluppa. In questi appunti ci si occuperà di un sistema termodinamico ossia di una parte di spazio limitato che si intende studiare, delimitata da una superficie detta parete o contorno. Esterno o ambiente Sistema Tutto ciò che non è sistema si chiama ambiente o esterno. È molto importante studiare come si modifica lo stato del sistema a seguito di una qualunque interazione con l esterno. Per fare questo occorre, però, dare una limitazione all esterno e quindi si può affermare che: è esterno tutto ciò che è in grado di interagire con il sistema. Il sistema si divide drasticamente in due categorie: 1. Sistemi chiusi; 2. Sistemi aperti. Un sistema chiuso non ammette che ai suoi confini vi sia un flusso di materia. Inoltre, per esso è facilmente individuabile la sua massa. Nei sistemi aperti, invece, sono permessi flussi di materia. In questa prima parte degli appunti, ci si occuperà prioritariamente dei sistemi chiusi per i quali è più semplice introdurre delle grandezze fondamentali. Per questi sistemi i confini possono essere rigidi o mobili, permeabili oppure non permeabili ad alcune forme di energia come ad esempio il calore. All interno del sistema sarà presente un unica sostanza di un solo elemento chimico o composti (come l acqua; liquido vapore, ecc.). Lo studio macroscopico del sistema si basa sui nostri sensi ed è essenzialmente sperimentale. L inconveniente di questo approccio è che non riusciamo a capire, a volte, cosa succede all interno dello stesso sistema dal punto di vista microscopico. Per effettuare qualche misura, è necessario che il sistema risulti in equilibrio termodinamico. Un sistema chiuso, è in equilibrio termodinamico quando le sue condizioni restano invariate in assenza di interazioni con l ambiente esterno. 2
3 L equilibrio termodinamico richiede la contemporanea presenza di equilibrio meccanico, termico, chimico, elettrico, ecc. Inoltre, la misura delle grandezze fisiche che definiscono il sistema, sono effettuate in condizioni di equilibrio termico. Tutto quello che si riesce a leggere, all interno del sistema, si chiama proprietà. Una prima classe di proprietà è legata a ciò che c è all interno del sistema. Queste proprietà si chiamano proprietà termostatiche o interne (ad esempio pressione, temperatura, ecc.). Una seconda classe di proprietà, invece, riguarda tutto il sistema rispetto ad eventuali altri sistemi di riferimento. Queste proprietà si chiamano proprietà meccaniche o esterne (ne sono un esempio la velocità legata all energia cinetica, la posizione del baricentro legata all energia potenziale, ecc.). Per ogni stato di equilibrio termodinamico di un sistema, ogni proprietà (ad esempio la pressione) è univocamente determinata. Anche se il sistema si porta da un punto iniziale 1 ad un punto finale 2 attraverso un qualunque passaggio fisico di stato strada, le proprietà restano inalterate. Si può quindi affermare che: queste proprietà cui si da nome di funzioni di stato, dipendono esclusivamente dallo stato e non dal percorso. Ancora, le proprietà possono suddividersi in: 1. Proprietà estensive; 2. Proprietà intensive. Le proprietà estensive e le relative grandezze che le descrivono, sono proprietà il cui valore dipende dall estensione del sistema (volume, massa e tutte le forme di energia). Le proprietà intensive, (pressione, temperatura, ecc.), invece, non dipendono dall estensione del sistema. Le prime proprietà sono additive, mentre le seconde non sono assolutamente sommabili. Per le grandezze termostatiche, esiste la condizione che possono essere ricavate dalle conoscenza delle altre, il che non accade per tutte le proprietà meccaniche. Quindi, le equazioni che le individuano, sono dette equazioni caratteristiche o di stato. Queste numerose relazioni, non sono ulteriori leggi termodinamiche, bensì si basano su risultati sperimentali. 3
4 Fissate due grandezze, la terza è automaticamente determinata. Se f(p, v, T) = 0 è un equazione di stato caratteristica, allora si può scrivere: 1. p = p (v, T); 2. v = v (p, T); 3. T = T (v, p). Per ricavare la terza proprietà di un qualsiasi sistema, occorrono due proprietà intensive ed indipendenti. È opportuno sottolineare che p v =RT è l equazione di stato di un gas perfetto, ma, il gas perfetto non esiste per cui si deve ricorrere ad un modello. In definitiva la precedente equazione è un risultato sperimentale che deriva dalla teoria cinetica dei gas. Si consideri un ciclo (trasformazione chiusa), schematizzata dalla figura che segue: 1 (x 1, y 1 ) 2 (x 2, y 2 ) Nel passare dal punto 1 al punto 2, il sistema ha contatto con l ambiente circostante e questo da luogo a scambi che sono energetici e che assumono, per convenzione, un doppio nome: CALORE e LAVORO. L energia messa in gioco si calcola durante il moto da 1 a 2 e viceversa, non ha senso parlare di calore e di lavoro per uno stato. Per il calore si può dare questa definizione: energia scambiata tra sistema ed ambiente a causa di differenze di temperature. Tutto ciò che non è calore è lavoro. 4
5 Il calore e il lavoro non possono essere proprietà di stato, considerato che si misurano in particolari condizioni: infatti, si ha la possibilità di misurarli solo durante lo scambio. Calore e lavoro, inoltre, non sono differenziali esatti e non possono essere facilmente integrati. Si indicherà il calore con la lettera Q (q se riferito all unità di massa), mentre il lavoro si indicherà con la lettera L (l se riferito all unità di massa). Quando nella lettura degli appunti si incontrerà il simbolo δq ci si riferirà ad una quantità infinitesima, ma non a un differenziale per cui: δq = Q 2 -Q 1 non avrà alcun significato. A questo punto occorre stabilire un segno sia per il calore, sia per il lavoro per cui si definisce: Q>0 L>0 In questa configurazione Q e L sono entrambi positivi, ossia: è positivo il calore entrante (dall esterno verso il sistema), è positivo il lavoro uscente, cioè quello che il sistema compie sull ambiente esterno. Riepilogando, una trasformazione è un processo fisico che porta da uno stato iniziale 1 a uno stato finale 2, entrambi ben definiti. A questo punto per studiare le trasformazioni occorre far riferimento ad un modello semplificato per cui si deve introdurre il concetto di trasformazione quasi statica e trasformazione reversibile. Ricordando quanto già scritto in precedenza, una proprietà termodinamica del sistema può essere calcolata solo se il sistema è in equilibrio termodinamico, circostanza che implica condizioni estremamente ristrette (equilibrio meccanico, termico, elettrico, ecc.). La trasformazione quasi statica è costituita da successive posizioni (o stadi intermedi) ognuna in equilibrio termodinamico, nel quale il sistema è determinato. Inoltre, la trasformazione quasi statica può essere sia reversibile, sia irreversibile. 5
6 Lavoro per variazione di volume. Si supponga di essere in condizioni di equilibrio termodinamico e si consideri la figura che segue: Se al pistone si vuole far compiere una trasformazione quasi statica, lo si deve far spostare di una quantità infinitesima dx in modo che risulti: da cui è facile dedurre; Questo è possibile solo se la trasformazione è quasi statica per cui, ricorrendo ad una rappresentazione grafica nel piano di Clayperon, si ottiene per una espansione, quanto riportato sul grafico seguente: Ricordando, Dividendo primo e secondo membro per la massa m si ottiene: Per calcolare il lavoro occorre integrare; 6
7 che non si riesce a calcolare perché il lavoro non è un differenziale esatto. Dalla precedente espressione si evince che il segno del lavoro dipende dal segno di dv. Inoltre, dalla precedente figura, si nota che v cresce e il lavoro è positivo. Se al posto di un espansione si considera una compressione, il lavoro sarà caratterizzato dal segno negativo. Si possono verificare anche situazioni più complesse: Per entrambe le circostanze non si può dire a priori se il lavoro è maggiore o minore di zero. In A sarà L > 0, mentre in B sarà L < 0. Questa è un ulteriore conferma del fatto che il lavoro non è una grandezza di stato. A questo punto occorre considerare una trasformazione chiusa: 7
8 Le precedenti considerazioni tornano utili per affermare che: tutte le macchine motrici funzionano con ciclo diretto o orario. Una macchina frigorifera, invece, funziona con ciclo inverso o antiorario. Trasformazione reversibile Per essere tale, alla trasformazione è richiesto: 1. Il susseguirsi di stati di equilibrio termodinamico (trasformazione quasi statica); 2. Che il sistema possa avere percorso inverso; 3. Che gli scambi di energia debbano avere lo stesso valore ma segno opposto, nel percorso a ritroso. Se tutto questo si verifica, allora il sistema torna alle sue condizioni iniziali e l ambiente circostante non si accorge dell avvenuta trasformazione. La causa dell irreversibilità è l attrito e si consideri quello meccanico che si genera durante un espansione del sistema come nella figura che segue: Una situazione di equilibrio sarà: In cui F è la forza di attrito. Allora: Dalla precedente equazione si deduce che il lavoro compiuto dal sistema si ripartisce in un lavoro dovuto alle forze esterne e un lavoro dovuto alla forza di attrito. Si immagini di portare il sistema alla situazione iniziale, per cui l equazione di equilibrio diventa: Quindi: 8
9 Il sistema è tornato alle condizioni iniziali, ma ha subito una trasformazione irreversibile. Nel primo caso l ambiente ha ricevuto una certa quantità di lavoro; nel secondo ne ha restituito una certa aliquota. Si può affermare che all interno il sistema è reversibile (infatti non c è alcuna traccia di trasformazione), ma per quanto riguarda l esterno è irreversibile. Su un piano pv si ha la seguente rappresentazione: Si tratta di un espansione che subito dopo si ricomprime. Globalmente, è come se l ambiente circostante avesse compiuto un ciclo. Altre cause di irreversibilità sono la mancanza di equilibrio e l attrito interno dei fluidi. 9
Corso di Fisica Tecnica Ambientale. Introduzione alla Termodinamica: terminologia
Introduzione alla Termodinamica: terminologia Termodinamica La Termodinamica è la scienza che studia le modificazioni subite da un sistema in conseguenza del trasferimento di energia principalmente sotto
DettagliTERMODINAMICA. Studia le trasformazioni dei sistemi in relazione agli scambi di calore e lavoro. GENERALITÀ SUI SISTEMI TERMODINAMICI
TERMODINAMICA Termodinamica: scienza che studia le proprietà e il comportamento dei sistemi, la loro evoluzione e interazione con l'ambiente esterno che li circonda. Studia le trasformazioni dei sistemi
DettagliBilancio di energia: il Primo Principio della Termodinamica. Termodinamica dell Ingegneria Chimica
Bilancio di energia: il Primo Principio della Termodinamica Termodinamica dell Ingegneria Chimica 1 I Sistemi termodinamici Un sistema è definito da una superficie di controllo, reale o immaginaria, che
DettagliEntalpia. L'entalpia è una funzione di stato ed è una grandezza estensiva. dh=du+pdv+vdp --> du+pdv = dh - Vdp
Entalpia Si definisce entalpia la grandezza H ( 1 H = U + pv L'entalpia è una funzione di stato ed è una grandezza estensiva. Differenziando la (1) si ha dh=du+pdv+vdp --> du+pdv = dh - Vdp In una generica
DettagliCapitolo 5. Primo principio della Termodinamica nei sistemi aperti
Capitolo 5. Primo principio della Termodinamica nei sistemi aperti 5.1. I sistemi aperti I sistemi aperti sono quei sistemi termodinamici nei quali, oltre allo scambio di lavoro e calore è possibile lo
DettagliEQUAZIONE DELLA CONTINUITA = Bilancio di massa nel tempo dt. Massa accumulatasi nel sistema. Massa uscente dal sistema. Massa entrante nel sistema
SISTEMI APERTI Ipotesi: EQUILIBRIO LOCALE in ogni punto del sistema aperto le proprietà termostatice assumono il valore ce avrebbero se nell intorno di quel punto il sistema fosse uniforme Ipotesi: MOTO
DettagliSISTEMA SEMPLICE SISTEMA CHIUSO
SISTEMA SEMPLICE Il sistema semplice è costituito da una sostanza pura il cui stato intensivo sia individuato da due proprietà interne intensive indipendenti. Il sistema semplice comprimibile o sistema
DettagliTermodinamica classica
Termodinamica classica sistema termodinamico: insieme di corpi di cui si studiano le proprieta fisiche macroscopiche e le loro variazioni nel tempo ambiente termodinamico: insieme dei corpi con cui il
DettagliPRIMI ELEMENTI DI TERMODINAMICA. La termodinamica studia le leggi con cui i sistemi scambiano (cedono e ricevono) energia con l ambiente.
PRIMI ELEMENTI DI TERMODINAMICA Un sistema è un insieme di corpi che possiamo immaginare avvolti da una superficie chiusa, ma permeabile alla materia e all energia. L ambiente è tutto ciò che si trova
DettagliTermodinamica. studia le modificazioni subite da un sistema a seguitodel trasferimento di energia sotto forma di calore e lavoro.
Termodinamica studia le modificazioni subite da un sistema a seguitodel trasferimento di energia sotto forma di calore e lavoro. La termodinamica parte da osservazioni sperimentali e quindi si esprime
DettagliL 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
DettagliINTRODUZIONE ALLA TERMODINAMICA. Supponiamo di voler studiare il comportamento di una determinata quantità di gas contenuta
INTRODUZIONE ALLA TERMODINAMICA Supponiamo di voler studiare il comportamento di una determinata quantità di gas contenuta in un recipiente, ad esempio 5g di ossigeno. Dato l elevato numero di molecole
DettagliEnergia e Sviluppo Sostenibile
Termodinamica Applicata: Introduzione A. Servida - servida@unige.it Introduzione alla Termodinamica (1) La meccanica analizza solo una parte del principio di conservazione dell'energia: la conservazione
DettagliTermodinamica 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
DettagliFisica per scienze ed ingegneria
Serway, Jewett Fisica per scienze ed ingegneria Capitolo 20 Fino a circa il 1850 su riteneva che la meccanica e la termodinamica fossero due scienze completamente distinte. La legge di conservazione dell
DettagliSecondo principio della termodinamica: perché????
Secondo principio della termodinamica: perché???? Primo principio: bilancio degli scambi energetici con l ambiente, ma non dà nessuna spiegazione del fatto che in natura alcune trasformazioni procedono
DettagliPer un sistema isolato la somma di energia potenziale ed energia cinetica si mantiene costante.
All origine di tutto c è il teorema di conservazione dell energia totale meccanica: Per un sistema isolato la somma di energia potenziale ed energia cinetica si mantiene costante. Il teorema è tipicamente
DettagliSistemi termodinamici. I sistemi aperti e chiusi possono essere adiabatici quando non è consentito lo scambio di calore
Sistemi termodinamici Sistema: regione dello spazio oggetto delle nostre indagini. Ambiente: tutto ciò che circonda un sistema. Universo: sistema + ambiente Sistema aperto: sistema che consente scambi
DettagliCONVENZIONE SUI SEGNI
CONVENZIONE SUI SEGNI Si stabilisce una convenzione sui segni sia per gli scambi di calore che per il lavoro che il sistema compie o subisce L>0: LAVORO COMPIUTO DAL SISTEMA Q>0: CALORE ASSORBITO SISTEMA
DettagliIl 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
DettagliTermodinamica 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
DettagliTERMODINAMICA Per lo studio scientifico di un problema occorre separare idealmente una regione di spazio limitata ( sistema ) da tutto ciò che la
ERMODINAMICA Per lo studio scientifico di un problema occorre separare idealmente una regione di spazio limitata ( sistema ) da tutto ciò che la circonda e può influenzarne il comportamento ( ambiente
Dettagliil ciclo di Ericsson (1853) caratterizzato da due isoterme e due isobare; il ciclo di Reitlinger (1873) con due isoterme e due politropiche.
16 Il ciclo di Stirling Il coefficiente di effetto utile per il ciclo frigorifero di Carnot è, in base alla (2.9): T min ɛ =. (2.31) T max T min Il ciclo di Carnot è il ciclo termodinamico che dà il maggior
DettagliLa costante (p 0 0 /273) la si riesprime come n R dove R è una costante universale il cui valore dipende solo dalle unità di misura usate: R8.31 Joule/(K mole) e n è il numero di moli L equazione di stato
DettagliPrincipi della Termodinamica
Principi della Termodinamica Dr. Daniele Toffoli Dipartimento di Scienze Chimiche e Farmaceutiche, UniTS Dr. Daniele Toffoli (DSCF, UniTS) Intro 1 / 20 Introduzione 1 Introduzione 2 Sistemi termodinamici
DettagliIL CICLO DI CARNOT. Scambi di energia durante il ciclo
IL CICLO DI CNO Consideriamo un gas ideale, contenuto nel solito cilindro, che compie un ciclo di 4 trasformazioni reversibili (2 isoterme + 2 adiabatiche) rappresentate nel piano -p come in figura. cambi
DettagliEnergia 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
DettagliIntroduzione. Introduzione Prof. Ing. Marina Mistretta
Introduzione Introduzione Prof. Ing. Marina Mistretta Cos è la Fisica Tecnica Studio degli scambi di energia e di materia tra i sistemi e l ambiente circostante. Il calore si disperde nel verso delle temperature
DettagliSECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA I DUE ENUNCIATI DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA I DUE ENUNCIATI DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Enunciato di Clausius: È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di fare
DettagliFabio Peron. Termodinamica classica. Elementi di termodinamica. Sistemi termodinamici. Sistemi termodinamici. l universo.
Corso di Progettazione Ambientale prof. Fabio Peron Termodinamica classica Elementi di termodinamica La termodinamica classica è la scienza che studia, da un punto di vista macroscopico, le trasformazioni
DettagliCalore, lavoro e trasformazioni termodinamiche (1)
Calore, lavoro e trasformazioni termodinamiche (1) Attraverso scambi di calore un sistema scambia energia con l ambiente. Tuttavia si scambia energia anche quando le forze (esterne e interne al sistema)
DettagliL ENERGIA CINETICA DELLE MOLECOLE DI UN GAS E LA TEMPERATURA Ogni molecola ha in media un'energia cinetica
Primo principio- 1 - TERMODINAMICA ENERGIA INTERNA DI UN SISTEMA Ad ogni sistema fisico possiamo associare varie forme di energia, l energia cinetica delle molecole di cui è formato, energia potenziale,
Dettagli2) Primo principio della Termodinamica
2) Primo principio della Termodinamica Antefatto: conservazione dell energia dalla descrizione molecolare (secondo la meccanica classica/quantistica) del sistema materiale Energia() = energia cinetica
DettagliFisica. Architettura (corso magistrale a ciclo unico quinquennale) Prof. Lanzalone Gaetano. Lezione 6 maggio 2013
Fisica Facoltà di Ingegneria, Architettura e delle Scienze Motorie Lezione 6 maggio 2013 Architettura (corso magistrale a ciclo unico quinquennale) Prof. Lanzalone Gaetano Macchine Termiche Le macchine
DettagliTermodinamica e trasmissione del calore 3/ed Yunus A. Çengel Copyright 2009 The McGraw-Hill Companies srl
SOLUZIONI problemi cap.8 8.1 La pressione del vapore è mantenuta costante. Perciò, la temperatura del vapore rimane costante anche alla temperatura Se si suppone che la trasformazione non implichi irreversibilità
DettagliIL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 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 Fo n d a m e n t i
DettagliUNITA' 7 SOMMARIO ATTENZIONE
U.7/0 UNITA' 7 SOMMARIO U.7 IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 7.1. Introduzione 7.2. Serbatoi e motori termici 7.3. Macchine frigorifere e pompe di calore 7.4. Secondo principio della Termodinamica
DettagliTRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI
TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI Consideriamo un gas contenuto in un recipiente dalle pareti adiabatiche dotato di un pistone in grado di muoversi senza attriti (v. figura). Espansione e compressione
DettagliStudia le leggi con cui i corpi scambiano (cedono/assorbono) lavoro e calore con l'ambiente che li circonda.
1 La termodinamica, scienza nata all'inizio del XIX secolo, si occupa degli scambi energetici fra un sistema e l'ambiente esterno con cui può interagire, con particolare riguardo alle trasformazioni di
DettagliFigura 1 Trasformazione proibita dal Secondo Principio
ENUNCIATO DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Si dice sorgente di calore o serbatoio di calore alla temperatura θ un corpo che si trovi uniformemente alla temperatura θ e sia in condizioni di scambiare
DettagliFabio Peron. Termodinamica classica. Elementi di termodinamica. Sistemi termodinamici. Sistemi termodinamici. Energia di un sistema
Corso di Progettazione Ambientale prof. Fabio Peron Termodinamica classica Elementi di termodinamica La termodinamica classica è la scienza che studia, da un punto di vista macroscopico, le trasformazioni
DettagliPRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA SISTEMA
SISTEMA In termodinamica si intende per sistema una qualsiasi porzione della realtà fisica che viene posta come oggetto di studio Possono essere sistemi: una cellula il cilindro di un motore una cella
DettagliCALORE SPECIFICO E CAPACITÀ TERMICA
1 CALORE SPECIFICO E CAPACITÀ TERMICA 1. (Da Veterinaria 2004) Una scatola di polistirolo (materiale sistemico bianco, leggero, a basso coefficiente di conducibilità termica) contiene 100 g di acqua a
DettagliProgramma 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);
DettagliCorso 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
DettagliDipartimento di Scienze Chimiche. Ambiente. Sistema
Descrizione macroscopica dei sistemi materiali Sistema: materia compresa entro una superficie chiusa (ad esempio la superficie interna di un contenitore, ma può essere anche una superficie matematica,
DettagliSecondo principio della termodinamica
Secondo principio della termodinamica Enunciato di Kelvin-Planck E impossibile realizzare una macchina termica ciclica che riesca a sollevare un peso, scambiando calore con un solo termostato, senza altri
DettagliLezione n. 4. Lavoro e calore Misura di lavoro e calore Energia interna. 04/03/2008 Antonino Polimeno 1
Chimica Fisica - Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Lezione n. 4 Lavoro e calore Misura di lavoro e calore Energia interna 04/03/2008 Antonino Polimeno 1 Sommario (1) - Un sistema termodinamico è una porzione
DettagliFondamenti di Meteorologia e Climatologia
Università degli studi di Trento Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria per l Ambiente e il Territorio Prof. Dino Zardi Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Fondamenti di Meteorologia
DettagliFISICA E LABORATORIO INDIRIZZO C.A.T. CLASSE PRIMA. OBIETTIVI U. D. n 1.2: La rappresentazione di dati e fenomeni
FISICA E LABORATORIO INDIRIZZO C.A.T. CLASSE PRIMA Le competenze di base a conclusione dell obbligo di istruzione sono le seguenti: Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà
DettagliGAS IDEALI E MACCHINE TERMICHE. G. Pugliese 1
GAS IDEALI E MACCHINE TERMICHE G. Pugliese 1 Proprietà dei gas 1. Non hanno forma né volume proprio 2. Sono facilmente comprimibili 3. Le variabili termodinamiche più appropriate a descrivere lo stato
DettagliUn problema di grande interesse è la possibilità di prevedere se due o più sostanze poste a contatto sono in grado di reagire.
Un problema di grande interesse è la possibilità di prevedere se due o più sostanze poste a contatto sono in grado di reagire. Molte reazioni procedono in modo incompleto; è importante quindi determinare
DettagliTermodinamica(3) Fabrizio Margaroli
Termodinamica(3) Fabrizio Margaroli 1 Macchine termiche e frigoriferi MACCHINA TERMICA Dispositivo che assorbe calore da una sorgente calda, compie lavoro meccanico, cede calore non utilizzato ad una sorgente
DettagliLezione 5: Richiami di termomeccanica dei mezzi continui
Lezione 5: Richiami di termomeccanica dei mezzi continui Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Università degli Studi di Perugia Dottorato Internazionale Congiunto Firenze Braunschweig Firenze,
DettagliGas ideale: velocità delle particelle e pressione (1)
Gas ideale: velocità delle particelle e pressione (1) In un gas ideale le particelle sono considerate puntiformi e risentono di forze solo durante gli urti (perfettamente elastici) con le pareti del recipiente.
DettagliConoscenze FISICA LES CLASSE TERZA SAPERI MINIMI
FISICA LES SAPERI MINIMI CLASSE TERZA LE GRANDEZZE FISICHE E LA LORO MISURA Nuovi principi per indagare la natura. Il concetto di grandezza fisica. Misurare una grandezza fisica. L impossibilità di ottenere
DettagliLimiti 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
DettagliTERMODINAMICA E TERMOCHIMICA
TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA La TERMODINAMICA è una scienza chimico-fisica che studia le trasformazioni dell energia. La TERMOCHIMICA è una particolare branca della termodinamica che valuta quantitativamente
DettagliL1 - Come si conclude questa serie di simboli? ><, <>, <<, ][, [], [[, )(,...
Simulazione test di ingresso Ingegneria Industriale Viterbo Quesiti di Logica, Chimica e Fisica Logica L1 - Come si conclude questa serie di simboli? >
DettagliIndice. 2 Moto in una dimensione 2.1 Spostamento e velocità Accelerazione Moto uniformemente accelerato 37 2.
Indice Prefazione XI 1 Misura e vettori 1.1 Le origini della fisica 2 1.2 Unità di misura 3 1.3 Conversione di unità di misura 6 1.4 Dimensioni delle grandezze fisiche 7 1.5 Cifre significative e ordini
DettagliSECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Il 1 principio non è in grado di escludere il passaggio di calore da un corpo più freddo ad uno più caldo; richiede soltanto che le quantità di calore scambiate siano
DettagliIstituto Professionale di Stato Maffeo Pantaleoni di Frascati SCHEDA PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINARE
Istituto Professionale di Stato Maffeo Pantaleoni di Frascati SCHEDA PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINARE ANNO SCOLASTICO 2013/2014 CLASSI 1 sez, A B C D E F G H MATERIA DOCENTEScienze Integrate: FISICA
DettagliTermodinamica: - cenni sui gas perfetti - macchine termiche - secondo principio. 18/12/2013 Macchine termiche e Secondo Principio della Termodinamica
Termodinamica: - cenni sui gas perfetti - macchine termiche - secondo principio 1 Definizione di Gas Perfetto Un gas perfetto è un gas ideale il cui comportamento approssima quello dei gas reali a densità
DettagliIndice. Prefazione alla terza edizione italiana...xi. Ringraziamenti dell Editore...XIII. Guida alla lettura...xiv
Prefazione alla terza edizione italiana...xi Ringraziamenti dell Editore...XIII Guida alla lettura...xiv 1 INTRODUZIONE E UNO SGUARDO D INSIEME...1 1.1 Introduzione alle scienze termiche...2 1.2 La termodinamica
DettagliTERMOLOGIA & TERMODINAMICA I
TERMOLOGIA & TERMODINAMICA I 1 Meccanica: studia il moto dei corpi e le cause che lo genera Grandezze meccaniche: massa, velocità, accelerazione, forza, energia Struttura atomica dei gas: particelle tutte
DettagliPOLITECNICO DI MILANO Scuola di Ingegneria Industriale Fondamenti di Fisica Sperimentale, a.a I Appello, 10 luglio 2013
POLITECNICO DI MILNO Scuola di Ingegneria Industriale Fondamenti di Fisica Sperimentale, a.a. 0-3 I ppello, 0 luglio 03 Giustificare le risposte e scrivere in modo chiaro e leggibile. Sostituire i valori
DettagliCalorimetria. Principio zero Trasformazioni termodinamiche Lavoro termodinamico
Calorimetria Principio zero Trasformazioni termodinamiche Lavoro termodinamico Stato di un sistema In Meccanica: lo stato di una particella è definito quando per ogni istante siano note, la posizione (x,
DettagliTrasformazioni termodinamiche
Trasformazioni termodinamiche Evoluzione di un sistema termodinamico -> trasformazione termodinamica Trasformazione quasi statica : stati successivi assunti dal sistema sono stati di equilibrio (parametri
DettagliQuesiti di Fisica Generale
Quesiti di Fisica Generale 2. Temodinamica prof. Domenico Galli, prof. Umberto Marconi 27 marzo 2012 I compiti scritti di esame del prof. D. Galli propongono 4 quesiti, sorteggiati individualmente per
DettagliLezione 9 Termodinamica
Argomenti della lezione: Lezione 9 Termodinamica introduzione misura della temperatura dilatazione termica calore / capacità termica, calore specifico, calore latente calore e lavoro primo principio della
DettagliProva scritta di Fisica Generale I Corso di Laurea in Astronomia 23 giugno 2015
Prova scritta di Fisica Generale I Corso di Laurea in Astronomia 3 giugno 015 Problema 1 Si consideri un sistema costituito da un cilindro omogeneo di raggio R 1 = 10 cm e altezza h = 0 cm, inserito all
DettagliCAPITOLO 5: SISTEMA SEMPLICE ED EQUAZIONE DI GIBBS
CAPITOLO 5: SISTEMA SEMPLICE ED EQUAZIONE DI GIBBS SISTEMA SEMPLICE Si definisce sistema semplice un sistema che: 1. ha come unico parametro il volume; 2. in equilibrio stabile, può essere suddiviso in
DettagliIl secondo principio della termodinamica
Lezione n.7n (Modulo di Fisica Tecnica) Il secondo principio della termodinamica Indice Limiti del primo principio della termodinamica Postulato entropico Entropia Equazioni di Gibbs Esempio 1 - Variazione
DettagliI.I.S MASCALUCIA PROGRAMMAZIONE DI FISICA LICEO CLASSICO A.S. 2009-2010
IIS MASCALUCIA PROGRAMMAZIONE DI FISICA LICEO CLASSICO AS 2009-2010 Modulo A Grandezze fisiche e misure Le basi dell algebra e dei numeri relativi Proporzionalità tra grandezze Calcolo di equivalenze tra
DettagliPROBLEMI E QUESITI DI TERMOLOGIA (SOLUZIONI)
1 PROBLEMI E QUESITI DI TERMOLOGIA (SOLUZIONI) Qui di seguito viene riportata la risoluzione dei problemi presentati nel file Unità omonimo (enunciati). Si raccomanda di prestare molta attenzione ai ragionamenti
DettagliTERMODINAMICA. Il sistema è il corpo o l insieme dei corpi sotto esame.
TERMODINAMICA SISTEMI TERMODINAMICI Il sistema è il corpo o l insieme dei corpi sotto esame. L ambiente esterno è l insieme di tutti i corpi che possono interagire con il sistema. Tipi di sistemi termodinamici
DettagliCap 21- Entropia e II Legge della Termodinamica. Entropia
N.Giglietto A.A. 2005/06- Entropia nell espansione libera - 1 Cap 21- Entropia e II Legge della Termodinamica Ci sono diversi modi di esprimere la II Legge della Termodinamica. Tutte stabiliscono una limitazione
DettagliLICEO SCIENTIFICO G. GALILEI - Verona Anno Scolastico
PROGRAMMA PREVISTO Testo di riferimento: "L indagine del mondo fisico Vol. B (Bergamaschini, Marazzini, Mazzoni) Le unità didattiche a fondo chiaro sono irrinunciabili. Le unità didattiche a fondo scuro
DettagliMotore di Stirling. Scopo dell esperienza
Motore di Stirling Scopo dell esperienza Lo scopo dell esperienza è duplice: calcolare il rendimento del motore in seguito alla realizzazione di un ciclo termico determinare il potere refrigerante e calorifico
DettagliProgramma: 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
DettagliDinamica 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
Dettaglib) Essendo p A V A = p C V C ne risulta T C = T A = 300 K.
2.00 moli di un gas perfetto di volume V 1 = 3.50 m 3 e T 1 = 300 K possono espandersi fino a V 2 = 7.00 m 3 e T 2 = 300 K. Il processo è compiuto isotermicamente. Determinare: a) Il lavoro fatto dal gas;
DettagliDipartimento Scientifico-Tecnologico
ISTITUTO TECNICO STATALE LUIGI STURZO Castellammare di Stabia - NA Anno scolastico 2012-13 Dipartimento Scientifico-Tecnologico CHIMICA, FISICA, SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE Settore Economico Indirizzi:
DettagliOpera rilasciata sotto licenza CC BY-NC-SA 3.0 Italia da Studio Bells (www.studiobells.it)
Esercizio Argomenti: gas perfetti, trasformazioni adiabatiche, primo principio. Livello: scuola superiore. Un gas perfetto monoatomico si trova in un contenitore chiuso da un pistone mobile. Inizialmente
DettagliLa 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 =
DettagliLez 15 22/11/2016. Lezioni in didattica_fisica/did_fis1617/ E. Fiandrini Fis Sper e Appl Did 1617
Lez 15 22/11/2016 Lezioni in http://www.fisgeo.unipg.it/~fiandrin/ didattica_fisica/did_fis1617/ E. Fiandrini Fis Sper e Appl Did 1617 1 Energia interna di un gas ideale E. Fiandrini Fis. Sper. e 2 Energia
Dettaglirelazioni 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
DettagliIntroduzione alla termodinamica dei processi irreversibili per sistemi in non-equilibrio
Università Cattolica del Sacro Cuore Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Corso di Laurea in Fisica - esi di Laurea riennale Introduzione alla termodinamica dei processi irreversibili per
DettagliIl calcolo vettoriale: ripasso della somma e delle differenza tra vettori; prodotto scalare; prodotto vettoriale.
Anno scolastico: 2012-2013 Docente: Paola Carcano FISICA 2D Il calcolo vettoriale: ripasso della somma e delle differenza tra vettori; prodotto scalare; prodotto vettoriale. Le forze: le interazioni fondamentali;
DettagliIl lavoro nelle macchine
Il lavoro nelle macchine Corso di Impiego industriale dell energia Ing. Gabriele Comodi I sistemi termodinamici CHIUSO: se attraverso il contorno non c è flusso di materia in entrata ed in uscita APERTO:
DettagliMotori e cicli termodinamici
Motori e cicli termodinamici 1. Motore a scoppio 2. Motore diesel 3. Frigoriferi 4. Centrali elettriche XVIII - 0 Trasformazioni Trasformazioni reversibili (quasistatiche): Ciascun passo della trasformazione
DettagliMacchine Termiche: Guida schematica agli argomenti trattati a lezione
Macchine Termiche: Guida schematica agli argomenti trattati a lezione Dott. Corso Fisica I per Chimica Industriale a.a. 2014-2015 Testo di riferimento: (FLMP) Ferrari, Luci, Mariani, Pellissetto, Fisica
DettagliRichiami sulle trasformazioni di scambio di energia sotto forma di lavoro e calore Gli impianti motori termici: Definizioni Rendimenti
Sommario Definizione di macchina e impianto motore Fonti energetiche geotermica solare Combustibili: solidi, liquidi, gassosi idraulico nucleare previsioni future Richiami sulle trasformazioni di scambio
DettagliTermodinamica dell atmosfera
Fondamenti di Fisica dell Atmosfera e del Clima Trento, 3 Marzo 2016 Sistema termodinamico Sistema termodinamico: porzione di materia che occupa una determinata regione dello spazio e puó scambiare massa
DettagliCorso di Fisica I per Matematica
Corso di Fisica I per Matematica DOCENTE: Marina COBAL: marina.cobal@cern.ch Tel. 339-2326287 TESTO di RIFERIMENTO: Mazzoldi, Nigro, Voci: Elementi d fisica,meccanica e Termodinamica Ed. EdiSES FONDAMENTI
DettagliMeccanica. 3 - Energia
Meccanica 3 - Energia 1 Introduzione alla Fisica Classica Il lavoro 2 Lavoro Il lavoro misura l'effetto utile di una forza con uno spostamento. 1) Forza e spostamento paralleli (stessa direzione e verso).
DettagliIllustrazione 1: Sviluppo dello strato limite idrodinamico in un flusso laminare interno a un tubo circolare
1 Flusso interno Un flusso interno è caratterizzato dall essere confinato da una superficie. Questo fa sì che lo sviluppo dello strato limite finisca per essere vincolato dalle condizioni geometriche.
DettagliFormulazione delle equazioni del moto per un sistema lineare a tre gradi di libertà. Proprietà delle matrici di rigidezza e di flessibilità
Formulazione delle equazioni del moto per un sistema lineare a tre gradi di libertà Proprietà delle matrici di rigidezza e di flessibilità Prof. Adolfo Santini - Dinamica delle Strutture Introduzione In
DettagliUNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA FACOLTA DI INGEGNERIA. Esame di Fisica II (modulo unico) Ingegneria Automatica del
UNIVERSIA DEGLI SUDI DI ROMA LA SAPIENZA FACOLA DI INGEGNERIA Esame di Fisica II (modulo unico) Ingegneria Automatica del 12.1.26 N.1 Una vaschetta contenente acqua scivola su un piano liscio inclinato
DettagliSistema termodinamico: porzione di universo separata da tutto il resto del mondo. Ambiente esterno confini del sistema
Termodinamica: concetti di base Sistema termodinamico: porzione di universo separata da tutto il resto del mondo Ambiente esterno confini del sistema sistema Stato del sistema: definito dal valore delle
Dettagli