UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MILANO. Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie della Ristorazione BREVE RIASSUNTO DEL CORSO

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Fabiano Rosati
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1 UNIVERSI DEGLI SUDI DI MILNO rs d Laurea n Scenze e ecnlge della Rstrazne BREVE RISSUNO DEL ORSO Element d IMI e IMI FISI (md.) ELEMENI DI IMI FISI Prf. DIMIRIOS FESSS nn ccademc 00-0 Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst / 0 Un. Mlan

2 ENNI SULL ERMODINMI: INRODUZIONE La termdnamca è l stud degl effett prt da mrad d crdnate atmche che, a causa delle mede statstche, nn cmpan esplctamente nella descrzne macrscpca del sstema. VINOLI, MBIENE, SISEM (PERO, IUSO, ISOLO) Stat d aggregazne della mattera: Gas deale - gas reale -..- lqud - scs -.. gmms - - etrs-.- crstall. Grad d lbertà, calre. Grandezze estense ed ntense Pstulat: I sstem semplc pssn trars n alcun stat partclar (dett stat d equlbr) che, a lell macrscpc, sn cmpletamente determnat da alr d energa nterna U, del lume V, e de numer d ml N, N,.N r de cmpnent chmc. Funzn termdnamche: Energa nterna: U (S, V, N, N,..N r ) Entrpa S (U, V, N, N,..N r ), S k lnw, S q re / Il dfferenzale prm d U: du U S U ds + V dv + r V N, N... Nr S, N, N... Nr j, U N j S, V,... N r dn j U S U V U N j V, N, N... N r S, N, N... S, V,... N r N r μ j p du ds pdv + μ r emperatura Pressne Ptenzale chmc La temperatura la pressne ed l ptenzale chmc sn derate parzal d una funzne d S, V, N, N,..N r, e d cnseguenza sn a lr lta funzn d S,V, N, N,..N r,. al relazn che legan parametr ntens a parametr estens cnsderat cme arabl ndpendent s chaman equazn d stat. nscere tutte le equazn d stat d un sstema cmprta una cmpleta cnscenza delle prpretà termdnamche del sstema. dn j j j Entalpa (, p) U + pv, Funzne d Gbbs: G(, p) S (per sstem ad un cmpnente) Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst / 0 Un. Mlan

3 GS IDELE Equazne d stat: pv nr n numer de ml, R cstante unersale de gas, [R] [energa, ml -, - ], R 8.3 Jml atm dm 3 ml - - Per mscele d gas deal : Pressne parzale p X * p GS RELI : sul pan PV, campana d ndrews (regne d apre satur), Valr crtc d p, V, ; flud super crtc Fattre d cmpressbltà, punt d Byle. PRINIPI DELL ERMODINMI: POSULI: L ENERGI SI ONSERV; DUE SISEMI IUSI, IN ONO ERMIO R LORO ENDONO PORRSI LL SESS EMPERUR; IL LORE FLUISE SEMPRE D QUELLO EMPERUR SUPERIORE QUELLO EMPERUR INFERIORE PRIMO PRINIPIO DELL ERMODINMI: Sancsce semplcemente che qualunque arazne d energa del sstema dee crrspndere al blanc cmpless tra calre e lar: de p p ext du q + w q p dv L energa d un sstema slat e cstante ssa du 0 SEONDO PRINIPIO DELL ERMODINMI. L entrpa dell uners tende ad aumentare ppure: Esste una funzne delle are arabl estense d gn sstema cmpst (chamata entrpa) che è defnta n tutt gl stat d equlbr, e che gde delle seguent prpretà: è una funzne cntnua, derable, ada rspett a sttnsem che cmpngn l sstema, mntncamente crescente dell energa ed nltre n assenza d ncl ntern, alr delle arabl estense sn tal da far raggungere all entrpa l alre massm, tra tutt quell che essa può assumere ne ar stat d equlbr ne qual l sstema è sggett a ncl. In parle semplc Ne sstem slat prcess spntane s slgn cn un aument d entrpa. ll equlbr ds 0 rllar: L equlbr termdnamc d un sstema a pressne cstante crrspnde a una cndzne d mnm della funzne d Gbbs, dg 0; a e P cstant prcess spntane e rreersbl aengn cn una dmnuzne d G ssa dg<0. Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst 3 / 0 Un. Mlan

4 apactà termca ( calre specfc se rfert ad untà d massa): V U V ; per dv 0 du V ; du V d U ; V d d e per V cst U V P ; per dp 0 P d p ; d d pd ; d p e per p cst ( ) ( ) p S( S S ) ( ) p ln SISEMI FORMI D MISEL DI OMPOSI: G G(,p, n,.n r ) ENERGI DI GIBBS PRZILE MOLRE del cmpnente : G G n, P, qund n generale: n r L energa d Gbbs parzale mlare è detta POENZILE IMIO μ dg Vdp Sd + μdn Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst 4 / 0 Un. Mlan

5 Stat SNDRD ( ) :cmpnente pur, p atm Per GS IDELI μ μ O p + R ln atm Per GS RELI μ μ O f + R ln atm cn f fugactà (pressne crretta) In generale e per stat fsc stable alla cnsderata: μ μ O + R ln ( a ) cn a IVI ERMODINMI (cncentrazne frazne mlare crretta α X γ ) Funzn d mscela: Per Gas Ideal: mx G R X ln( X ) m, mx S R X ln( X ) m In generale per una qualsas mscela mgenea: mx G R X ln( a ) m Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst 5 / 0 Un. Mlan

6 SISEMI UN OMPONENE. Le cndzn d equlbr dpendn sl dalle arabl fsche (p, ) Equlbr tra fas: α β EQUZIONE DI LPEYRON dp d αβ αβ V Dagramm d fase per V β << V α d ln p d EQUZIONE DI LUSIUS - LPEYRON αβ R INEGRLE : ln p ln p + αβ R SISEMI PIU OMPONENI (slente latle), B(slut nn latle): ( () f (, ) p(, ) α (, IVI ERMODINMI * * f (, ) p (, ) de * cmpnente pur Se la fase lquda è mlt dluta: lm α ( ) X ( ) X ( ) p(, ) X ( ) LEGGE DI RUL * P (, ) Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst 6 / 0 Un. Mlan

7 PROPRIE OLLIGIVE (slente latle), B(slut nn latle e nn sluble nella fase slda del sente): Sluzne dluta. BBSSMENO RIOSOPIO R( * ) fus ( ) X ( B, ( ) X ( B, c eb ( ) c INNLZMENO EBULIOSOPIO R( * ) eb ( ) X ( B, ( ) X ( B, c eb ( ) eb Punt eutetc EQUILIBRIO OSMOIO V X ( B, (, π R * SOLUBILI : S defnsce slubltà d B la cncentrazne d B nella sluzne satura. d ln X s d ( B, sl R ( B) de sl (B) è l calre d slatazne a dluzne nfnta. Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst 7 / 0 Un. Mlan

8 EQUILIBRI IMII EQUILIBRI IMII D D B ν ν ν ν e p cstant: μ prt μ reagent GS B D B D p f f f f, R G p exp UN FSE LIQUID ( SOLID) B D B D α α α α, R G exp p e sn quanttà DIMENSIONLI DIPENDENZ DELL OSNE DI EQUILIBRIO DLL EMPERUR Equazne d Van t ff ln R d d INEGRLE: ln R, exp R Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst / 0 Un. Mlan 8

9 ENNI SULL INEI B d[ ] k n[ ] n, n rdne della reazne GRDO D VNZMENO a [ 0 ] [ ] [ 0 ]. Per t 0 a 0, per t a 0 dα ' k n ( α) n INEI DI ORDINE ZERO (n0): d[ ] t k [ 0 ] k 0 0 [ ] [ k t, ] 0 0 dα t ' k 0 k ' 0 α k ' t, 0 Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst 9 / 0 Un. Mlan

10 INEI DI ORDINE UNO (n): d[ ] t k [ ] ln k, e [ ] [ 0 ] k t dα ' k ( α), e α k ' t t ln k ' DIPENDENZ DELL OSNE INEI DLL EMPERUR Equazne d RENIUS d ln k R E R att INEGRLE: k ln k E R att, k k E exp R att Prf. Dmtrs Fessas, dl S.. Rst 0 / 0 Un. Mlan

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