Gas ideale (perfetto):
|
|
|
- Iolanda Cirillo
- 9 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Gas deale (perfetto): non esste n realtà drogeno e elo assomglano d pù a un gas deale - le molecole sono puntform; - nteragscono tra loro e con le paret del recpente medante urt perfettamente elastc (ovvero non v è dspersone d energa durante gl urt); - non esstono forze d nterazone a dstanza tra le molecole del gas; - le molecole del gas sono dentche tra loro e ndstngubl;
2 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca arabl d stato: Per sstem a molte partcelle (n 2 g d drogeno c sono molecole!) non è possble dare poszone e veloctà d ogn partcella. S descrve l sstema medante poch parametr legat a valor med delle grandezze dnamche: olume Pressone legata al valore medo della varazone della quanttà d moto nell untà d tempo dovuta agl urt delle partcelle sulle paret. emperatura legata al valore medo dell energa cnetca delle partcelle.
3 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Pressone, volume e temperatura sono le varabl d stato o coordnate termodnamche d un fludo omogeneo. Legge d oyle: temperatura costante, l volume occupato da una data massa d gas e nversamente proporzonale alla pressone. P = costante / p P 1, 1 P 2, 2
4 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Prma legge d Gay-Lussac (legge d Charles): P, P, 1, 2, 2 1 Seconda legge d Gay-Lussac: P 1,, 1 P 2,, 2 pressone costante, l volume occupato da una data massa d gas e dretamente proporzonale alla temperatura. = costante volume costante, la pressone d una data massa d gas e drettamente proporzonale alla temperatura. P = costante
5 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Combnando la legge d oyle e le due legg d Gay Lussac abbamo: P = n R - l equazone d stato per l gas perfetto Dove R = 8.31 J / mol K ; n e l numero d mol n = m / μ m massa del gas μ massa molare Es. : 64 g d O 2-2 mol (μo 2 = 32g/mol) P P 2 2 2
6 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Prmo prncpo della termodnamca: p (p,, ) U () trasformazone termodnamca, nterazone sstema - ambente: L,. U = - L (p,, ) U () L energa dell Unverso s conserva! L > 0 se l lavoro è fatto dal sstema verso l esterno. > 0 se l calore è assorbto dal sstema.
7 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca LORO ERMODINMICO: P p = cost a pressone costante S h P p L 1 2 ermostato F s L PSh cos 0 o F =P S 2 > 1 L = P p 2 ermostato 1 2
8 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Se P non è costante mmagnamo d dvdere la trasformazone n tante mcrotrasformazon, n cascuna delle qual s possa rtenere la pressone costante. L P o meglo L lm 0 P p p Lavoro = area sotto la trasformazone
9 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Calor specfc de gas: Per sold e lqud calor specfc varano con la temperatura, ma con buona approssmazone sono gl stess per trasformazon a volume e a pressone costant. Per gas abbamo calor specfc dvers, per trasformazon a volume costante (C ) e a pressone costante (C P ). C P = C + R - relazone d Mayer gas monoatomco: 3 C 2 R 5 C P 2 R gas batomco: 5 C 2 R 7 C P 2 R
10 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca arazone dell energa nterna U: trasformazone socora p = cost L = 0 ermostato U = = nc C C = Per un gas perfetto U = nc, per tutte le trasformazon. L energa nterna U è una funzone d stato: l suo valore dpende solo dallo stato n cu s trova l sstema e la sua varazone dpende solo dallo stato nzale e dallo stato fnale e non dalla trasformazone. U C U U C U nc
11 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca rasformazone socora: P = costante; P/ = costante L = 0 U = = nc rasformazone sobara: P P = costante; / = costante U = nc L = P = nr = U + L = nc +nr = = nc P
12 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca rasformazone sotermca: U = nc = 0 p L p P = nr p L = lm 0 p p nr L nr L nr lm 0 L nrln fn n L nrln p n p fn L nrln fn n
13 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca rasformazone adabatca: p = 0 L = - U = - nc P costante P nr P nr 1 costante
14 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Calore e Lavoro Joule mostrò come l Lavoro e l Calore fossero convertbl l uno nell altro. Il lavoro eseguto per far ruotare le pale, causa un aumento della temperatura dell acqua. Joule mostrò anche che la quanttà d calore prodotto era proporzonale alla quanttà d lavoro.
15 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Il Lavoro è energa ordnata che crea spostament de corp tramte l esstenza d una o pù forze. L energa non può essere mmagazznata come Lavoro. Esste SOLMENE durante l processo n cu vene eseguto. Il Calore è energa dsordnata che vene trasferta tra sstema e ambente per rstablre l equlbro termco. L energa non può essere mmagazznata come Calore. Esste SOLMENE durante l processo n cu vene scambato.
16 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca L energa nterna nvece può essere mmagazznata. L energa nterna è una grandezza d stato.
17 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Eserczo: n mol d un gas perfetto monoatomco compono un cclo termodnamco reversble composto da tre trasformazon come n fgura. Determnare: a) la temperatura n C; b) l lavoro computo n un cclo; c) l calore scambato nella trasformazone. (n = 2 mol; P = 3 atm; P = 4 atm; = 4 ltr, = 8 ltr)
18 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca L entropa: nterazone termca freddo caldo equlbro termco - non c è varazone dell energa totale del sstema; - l calore assorbto fa varare la sua energa nterna ma anche l suo lvello d dsordne; L entropa (S) d un sstema rappresenta una msura quanttatva del suo dsordne. L entropa è una grandezza d stato.
19 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca S S SI J K - calore assorbto fa aumentare l entropa; - calore ceduto fa dmnure l entropa; S tot S S S tot 0
20 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca p rasformazone sotermca: L nr S nr ln ln Fn n fn n nr ln fn n S nr ln fn n nr ln P P n fn
21 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca p rasformazone socora: U = = n C S soc n 1 n 1 nc nc n 1 e al lmte per tendente a zero: S soc nc lm 0 n 1 nc ln fn n nc ln P P fn n
22 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca p rasformazone sobara: = n C P S sob n 1 n 1 nc P nc n P 1 S e al lmte per tendente a zero: sob nc P lm 0 n 1 ncp ln fn n ncp ln fn n
23 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca rasformazone adabatca: = 0 => S = 0 rasformazone qualsas: S - grandezza d stato P S S C S C nc ln C nc P ln C C S nc ln p C p nc P ln C S nc ln p p nc P ln
24 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Il grafco delle trasformazon termodnamche nel pano S : = S trasformazone soterma trasformazone sobara S S trasformazone socora trasformazone adabatca S S
25 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Rscaldamento o raffreddamento d un soldo o d un lqudo Dvdamo la trasformazone n tante mcrotrasformazon durante le qual la temperatura possa essere rtenuta costante. S n 1 n 1 mc mc n 1 e al lmte per tendente a zero: S mc lm 0 n 1 mc ln fn n
26 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Cambament d fase: vvengono a temperatura costante e sono caratterzzat da un calore latente L dato n genere n J/kg o calore per grammo. S ml d esempo l calore latente d fusone del ghacco è L F = 80 cal/g. La varazone d entropa relatva alla fusone d 1 kg d ghacco vale: S ml F JK -1
27 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Entropa crescente S > 0 S > 0 S < 0 S < 0 Soldo Lqudo Gas S(soldo) < S(lqudo) < S(Gas)
28 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca rasformazon reversbl e rreversbl: Esemp d trasformazon rreversbl: - un gas compresso s espande spontaneamente n uno spazo vuoto - la neve fonde al sole - un farmaco s scogle nel solvente - l metano bruca, CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O - un bcchere d cognac evapora (se nessuno lo beve...)
29 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Esemp d trasformazon reversbl: - l urto perfettamente elastco tra due palle da blardo; - ghacco n equlbro d fase con l acqua a = K. Una trasformazone nella quale n ogn punto parametr d stato sano defnt vene chamata reversble In una trasformazone reversble l gas passa per stat termodnamc È possble rpercorrere la trasformazone all ndetro varando d un nfntesmo un parametro d stato
30 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Il sstema è, stante per stante, n equlbro con l ambente. È una dealzzazone. Non esste n realtà. È necessaro ntrodurre l concetto astratto d processo reversble perché la ermodnamca Classca dell Equlbro non utlzza la varable tempo.
31 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca rasformazon rreversbl: Una trasformazone nella quale parametr d stato non sano defnt vene chamata rreversble Es. Espansone del gas non posso determnare parametr ntermed In una trasformazone rreversble l gas non passa per stat termodnamc È pratcamente mpossble rpercorrere la trasformazone all ndetro Sono present forze dsspatve o forze non blancate UI I PROCESSI SPONNEI SONO IRREERSIILI!
32 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca L entropa: S rasformazone reversble rmovendo una a una le sfere d pombo. S S Consderando l sstema gas sorgente: p 1 Per la trasformazone abbamo: S gas S sorgente
33 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca La varazone complessva d entropa del sstema chuso è: S S gas S sorgente 0 Il secondo prncpo della termodnamca: In un sstema chuso, l entropa non dmnusce ma. L entropa d un sstema aumenta quando s tratta d un processo rreversble e rmane costante quando l processo è reversble. Srev = 0 Srrev > 0 S 0
34 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Il pano d Clapeyron (pano P): P Uno stato termodnamco s rappresenterà con un punto nel pano P: S - una trasformazone reversble: Una lnea contnua nel pano d Clapeyron rappresenta una successone d stat termodnamc P S 1 S 2 S 3 - una trasformazone rreversble: Non s può rappresentare sul pano P
35 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca rasformazone cclca : U L, p S 0 0 p Cclo termodnamco. L Lavoro = area rnchusa dentro la trasformazone cclca
36 C.d.L. Scenze e ecnologe grare, /2016, Fsca Eserczo Sa dato l cclo n fgura con n mol d un gas perfetto monoatomco, dove la trasformazone è soterma. Determnare: a) la temperatura n ; (3 pt) b) la varazone dell entropa nella trasformazone CD, dove D è l punto medo tra C e ; (3 pt) c) la temperatura fnale d 1 ltro d acqua, nzalmente alla temperatura, se tutto l calore ceduto n un cclo vene utlzzato per rscaldare l acqua. (4 pt) (n = 8 mol; = 2 ltr; = 6 ltr; P C = 3 atm, = 20 C, c acqua = 4180 J/kgK)
CAPITOLO 2: PRIMO PRINCIPIO
Introduzone alla ermodnamca Esercz svolt CAIOLO : RIMO RINCIIO Eserczo n 7 Una certa quanttà d Hg a = atm e alla temperatura = 0 C è mantenuta a = costante Quale dventa la se s porta la temperatura a =
7. TERMODINAMICA RICHIAMI DI TEORIA
7. ERMODINMI RIHIMI DI EORI Introduzone ermodnamca: è lo studo delle trasformazon dell energa da un sstema all altro e da una forma all altra. Sstema termodnamco: è una defnta e dentfcable quanttà d matera
Corso di Laurea in Scienze Ambientali Corso di Fisica Generale II a.a. 2014/15. Prova Scritta del 16/11/ NOME matricola:
Corso d Laurea n Scenze Ambental Corso d Fsca Generale II a.a. 2014/15 Prova Scrtta del 16/11/2015 - NOME matrcola: 1) Un clndro contene 2 mol d gas deale alla temperatura d 340 K. Se l gas vene compresso
urto v 2f v 2i e forza impulsiva F r F dt = i t
7. Urt Sstem a due partcelle Defnzone d urto elastco, urto anelastco e mpulso L urto è un nterazone fra corp che avvene n un ntervallo d tempo normalmente molto breve, al termne del quale le quanttà d
Lez. 10 Forze d attrito e lavoro
4/03/015 Lez. 10 Forze d attrto e lavoro Pro. 1 Dott., PhD Dpartmento Scenze Fsche Unverstà d Napol Federco II Compl. Unv. Monte S.Angelo Va Cnta, I-8016, Napol [email protected] +39-081-676137 1 4/03/015
Variazione di entropia in trasformazioni irreversibili
Varazone d entropa n trasormazon rreversbl er calcolare la varazone d entropa tra due stat d equlbro conness da una trasormazone rreversble s srutta l atto che l entropa è una unzone d stato. Allo scopo
Lezione n. 10. Legge di Raoult Legge di Henry Soluzioni ideali Deviazioni dall idealit. idealità Convenzioni per le soluzioni reali
Chmca Fsca - Chmca e Tecnologa Farmaceutche Lezone n. 10 Legge d Raoult Legge d Henry Soluzon deal Devazon dall dealt dealtà Convenzon per le soluzon real Relazon tra coeffcent d attvtà 02/03/2008 Antonno
5. Il lavoro di un gas perfetto
5. Il lavoro d un gas perfetto ome s esprme l energa nterna d un gas perfetto? Un gas perfetto è l sstema pù semplce che possamo mmagnare: le nterazon a dstanza fra le molecole sono così debol da essere
Significato delle EQUAZIONI COSTITUTIVE dei tessuti viventi
Per flud n movmento occorre consderare l campo delle veloctà. Inun sstema cartesano Oxyz l campo è descrtto dal vettore v(x,y,z) che defnsce le component della veloctà del fludo n ogn punto x,y,z : v (x,y,z)
Trasformazioni reversibili e irreversibili:
rasformazioni reversibili e irreversibili: Esempi di trasformazioni irreversibili: - un gas compresso si espande spontaneamente in uno spazio vuoto - la neve fonde al sole - un farmaco si scioglie nel
Forme di energia energia accumulata energia interna, energia esterna energia in transito calore, lavoro
Forme d energa energa accumulata energa nterna, energa esterna energa n transto calore, lavoro Calore denzone operatva, capactà termca, calor specc Lavoro lavoro d congurazone, lavoro dsspatvo Equvalenza
Il diagramma PSICROMETRICO
Il dagramma PSICROMETRICO I dagramm pscrometrc vengono molto utlzzat nel dmensonamento degl mpant d condzonamento dell ara, n quanto consentono d determnare n modo facle e rapdo le grandezze d stato dell
Trasformazioni termodinamiche - I parte
Le trasormazon recproche tra le energe d tpo meccanco e l calore, classcato da tempo come una delle orme nelle qual avvene lo scambo d energa, sono l oggetto d studo su cu s onda la Termodnamca, una mportante
Premessa essa sulle soluzioni
Appunt d Chmca La composzone delle soluzon Premessa sulle soluzon...1 Concentrazone...2 Frazone molare...2 Molartà...3 Normaltà...4 Molaltà...4 Percentuale n peso...4 Percentuale n volume...5 Massa per
ESERCIZI ESERCIZI. La termodinamica Stati termodinamici e trasformazioni
La termodnamca Stat termodnamc e trasormazon QUNTO? Gl stat e rappresentat nel dagramma sono relatv a n mol d gas peretto. Quanto vale l rapporto T T ra le temperature de due stat? 6@ 40 4 P =,4 $ 0 Pa,
Soluzione del compito di Fisica febbraio 2012 (Udine)
del compto d Fsca febbrao (Udne) Elettrodnamca È data una spra quadrata d lato L e resstenza R, ed un flo percorso da corrente lungo z (ved fgura). Dcamo a e b le dstanze del lato parallelo pù vcno e pù
PROBLEMA 1. Soluzione. β = 64
PROBLEMA alcolare l nclnazone β, rspetto al pano stradale, che deve avere un motocclsta per percorrere, alla veloctà v = 50 km/h, una curva pana d raggo r = 4 m ( Fg. ). Fg. Schema delle condzon d equlbro
Termodinamica calore ( Energia Termica) temperatura
ermodnamca a termodnamca è la branca della sca che s occupa d calore ( o Energa ermca) e temperatura Spesso nel nostro dalogare quotdano temperatura e calore vengono conus, e quest termn vengono utlzzat
CORSO DI FISICA TECNICA 2 AA 2013/14 ACUSTICA. Lezione n 2:
CORSO DI FISICA TECNICA AA 013/14 ACUSTICA Lezone n : Lvell sonor: operazon su decbel e lvello sonoro equvalente. Anals n requenza de segnal sonor, bande d ottava e terz d ottava. Rumore banco e rumore
Integrazione numerica dell equazione del moto per un sistema lineare viscoso a un grado di libertà. Prof. Adolfo Santini - Dinamica delle Strutture 1
Integrazone numerca dell equazone del moto per un sstema lneare vscoso a un grado d lbertà Prof. Adolfo Santn - Dnamca delle Strutture 1 Introduzone 1/2 L equazone del moto d un sstema vscoso a un grado
LA TEMPERATURA CAPITOLO. FISICA CON LE MANI Realizza un esperimento sulla dilatazione volumica dell acqua.
La temperatura 12 CAPIOLO 12 FISICA CON LE MANI Realzza un espermento sulla dlatazone volumca dell acqua. LA EMPERAURA 1 IL ERMOMERO E LE SCALE I EMPERAURA La FIGURA 1 mostra un ampolla d vetro chusa da
II Principio Termodinamica
II Prnpo ermodnama I Prnpo: legge d onservazone energa [NON ho lmt sulle trasormazon possbl] II Prnpo: spega perhé ert tp d trasormazon avvengono n una sola drezone uovo ade n un portauovo e s rompe: non
CARATTERISTICHE DEI SEGNALI RANDOM
CARATTERISTICHE DEI SEGNALI RANDOM I segnal random o stocastc rvestono una notevole mportanza poché sono present, pù che segnal determnstc, nella maggor parte de process fsc real. Esempo d segnale random:
5. Baricentro di sezioni composte
5. Barcentro d sezon composte Barcentro del trapezo Il barcentro del trapezo ( FIURA ) s trova sull asse d smmetra oblqua (medana) della fgura; è suffcente, qund, determnare la sola ordnata. A tal fne,
Corso di. Dott.ssa Donatella Cocca
Corso d Statstca medca e applcata 3 a Lezone Dott.ssa Donatella Cocca Concett prncpale della lezone I concett prncpal che sono stat presentat sono: Mede forme o analtche (Meda artmetca semplce, Meda artmetca
Fondamenti di Fisica Acustica
Fondament d Fsca Acustca Pro. Paolo Zazzn - DSSARR Archtettura Pescara Anals n requenza de segnal sonor, bande d ottava e terz d ottava. Rumore banco e rumore rosa. Lvello equvalente. Fsologa dell apparato
IL RUMORE NEGLI AMPLIFICATORI
IL RUMORE EGLI AMPLIICATORI Defnzon S defnsce rumore elettrco (electrcal nose) l'effetto delle fluttuazon d corrente e/o d tensone sempre present a termnal degl element crcutal e de dspostv elettronc.
Teoria degli errori. La misura implica un giudizio sull uguaglianza tra la grandezza incognita e la grandezza campione. Misure indirette: velocita
Teora degl error Processo d msura defnsce una grandezza fsca. Sstema oggetto. Apparato d msura 3. Sstema d confronto La msura mplca un gudzo sull uguaglanza tra la grandezza ncognta e la grandezza campone
RAPPRESENTAZIONE DI MISURE. carta millimetrata
carta mllmetrata carta mllmetrata non è necessaro rportare sul foglo la tabella (ma auta; l mportante è che sta da qualche parte) carta mllmetrata 8 7 6 5 4 3 smbolo della grandezza con untà d msura!!!
* PROBABILITÀ - SCHEDA N. 2 LE VARIABILI ALEATORIE *
* PROBABILITÀ - SCHEDA N. LE VARIABILI ALEATORIE *. Le varabl aleatore Nella scheda precedente abbamo defnto lo spazo camponaro come la totaltà degl est possbl d un espermento casuale; abbamo vsto che
Capitolo 7. La «sintesi neoclassica» e il modello IS-LM. 2. La curva IS
Captolo 7 1. Il modello IS-LM La «sntes neoclassca» e l modello IS-LM Defnzone: ndvdua tutte le combnazon d reddto e saggo d nteresse per le qual l mercato de ben (curva IS) e l mercato della moneta (curva
Esercizi sulle reti elettriche in corrente continua (parte 2)
Esercz sulle ret elettrche n corrente contnua (parte ) Eserczo 3: etermnare gl equvalent d Thevenn e d Norton del bpolo complementare al resstore R 5 nel crcuto n fgura e calcolare la corrente che crcola
Termodinamica. Descrizione macroscopica e microscopica.
Termodnamca Descrzone macroscopca e mcroscopca. Nell'analzzare un enomeno sco, n generale ssamo la nostra attenzone su una determnata porzone d matera che separamo dealmente da tutto l resto. Questa parte
LA CALIBRAZIONE NELL ANALISI STRUMENTALE
LA CALIBRAZIONE NELL ANALISI STRUMENTALE La maggor parte delle anals chmche sono ogg condotte medante metod strumental (spettrometra d assorbmento ed emssone a dverse λ, metod elettrochmc, spettrometra
Le forze conservative e l energia potenziale.
Ver.0 del /0/08 Le orze conservatve e l energa potenzale. Le orze conservatve La denzone generale d lavoro d (r ) ra un punto nzale ed un punto nale W d sembrerebbe mplcare che n generale l lavoro debba
Ministero della Salute D.G. della programmazione sanitaria --- GLI ACC - L ANALISI DELLA VARIABILITÀ METODOLOGIA
Mnstero della Salute D.G. della programmazone santara --- GLI ACC - L ANALISI DELLA VARIABILITÀ METODOLOGIA La valutazone del coeffcente d varabltà dell mpatto economco consente d ndvduare gl ACC e DRG
Idee per il tuo futuro. Claudio Romeni. Fisica e realtà.blu. Termodinamica con Physics in English SCIENZE
1 2 3 Idee per l tuo futuro Fsca e realtà.blu Claudo Romen Termodnamca con Physcs n Englsh SCIENZE INTERNATIONAL SYSTEM OF UNITS SI BASE UNITS Base quantty Name Symbol length metre m mass klogram kg tme