POWER POINT FISICA: TERMODINAMICA

IL CALORE E LA TEMPERATURA

IL CALORE COME FORMA DI ENERGIA

Il calore è quella quantità di calore che bisogna fornire, ad esempio ad 1 Kg, di quella sostanza per portare la sua temperatura maggiore di 1°.

Le unità di misura del calore specifico sono J / Kg K. Il calore specifico si indica con (c).

CALORE SPECIFICO

c (calore specifico) X m (massa)

è anche uguale al rapporto della quantità di calore diviso il salto termico che quella sostanza fornisce, ovvero:

FORMULA

C= △E △T

△E △T= c m

LEGGE DELLA TERMOLOGIA

△E= c m △T

La quantità di calore (o energia) è direttamente proporzionale al suo calore specifico (c), alla massa (m), cioè se devo riscaldare 50g di acqua ci vorrà più energia di quando riscaldo 30g, e alla differenza della temperatura (△T), alla quale la sostanza è sottoposta.

SISTEMI TERMODINAMICI

La termodinamica studia gli scambi di energia fra un sistema e l'ambiente.

un esempio di sistema termodinamico è l'insieme delle molecole di gas contenute in una bomboletta.

SISTEMA APERTO = sistema termodinamico che scambia con l'ambiente circostante sia materia sia energia.

SISTEMA CHIUSO = scambia energia ma non materia.

SISTEMA ISOLATO = non ha alcuno scambio.

TRASFORMAZIONE REVERSIBILE:può essere percorsa a ritroso per ricondurre sistema e ambiente allo stato iniziale. TRASFORMAZIONI IRREVERSIBILI: si evolgono sempre nello stesso modo. A volte si può riportare il sistema allo stato iniziale, ma sempre modificando l'ambiente.

Un sistema capace di assorbire calore senza mutare la propria temperatura si chiama sorgente di calore, o per meglio dire TERMOSTATO.

T - T(iniziale)

L' ENERGIA COME FUNZIONE DI STATO

L'energia interna di un corpo è la somma dell'energia cinetica di agitazione termica e dell'energia potenziale di tutte le particelle costituenti.

Se la quantità di calore (Q) che un sistema termodinamico assorbe dall'ambiente è:a) POSITIVA = l'energia interna del sistema aumenta; b) NEGATIVA = l'energia interna diminuisce. Inoltre, se il sistema compie sull'ambiente un lavoro: a) POSITIVO = l'energia interna diminuisce; b) NEGATIVO = l'energia interna aumenta.

PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

La variazione dell'energia interna di ogni sistema termodinamico è uguale alla differenza fra la quantità di calore che il sistema assorbe dall'ambiente e il lavoro che il sistema compie sull'ambiente, cioè :

△U = Q - L

Una trasformazione isocora reversibile individua un segmento verticale. Il lavoro compiuto durante la trasformazione è nullo.

In termodinamica la legge di Boyle afferma che in condizioni di temperatura costante la pressione di un gas perfetto è inversamente proporzionale al suo volume, ovvero che il prodotto della pressione del gas per il volume da esso occupato è costante.

Nello stato finale di una trasformazione isoterma un gas perfetto (es: una mole) ha la stessa energia interna che aveva nello stato iniziale, perchè U dipende solo dalla temperatura. Nelle trasformazioni isoterme il calore ha lo stesso segno del lavoro.

P1 V1 = P2 V2

Le trasformazioni isobare avvengono a pressione costante, mentre variano la temperatura e il volume: prima legge di Gay-Lussac.

Le trasformazioni isocore avvengono a volume costante, mentre variano la temperatura e la pressione. La variazione di pressione del gas è direttamente proporzionale alla variazione di temperatura.

Il kelvin (k) è un'unità di misura della temperatura che appartiene alle sette unità base del Sistema internazionale di unità di misura.

Il grado Celsius, detto anche grado centigrado, è l'unità di una scala di misura per la temperatura, così chiamata dal nome dell'astronomo svedese Anders Celsius, che la propose per la prima volta nel 1742.

Maria Pia Ferrentino, IV D