LEZIONE 5. TRASFORMAZIONI E CICLI TERMODINAMICI
CAPITOLO
12
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LEZIONE 5. TRASFORMAZIONI E CICLI TERMODINAMICI
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12
Il piano di Clapeyron
Il lavoro compiuto da un gas in una trasformazione è dato dal prodotto tra la pressione e la variazione di volume.
Ripassa la teoria
Possiamo rappresentare graficamente l’evoluzione dello stato di un gas su un piano cartesiano che ha in ascissa il volume e in ordinata la pressione: il piano di Clapeyron, o piano p-V. Ogni punto del piano rappresenta uno stato di equilibrio del gas e la curva che unisce due punti si chiama trasformazione termodinamica. Una freccia indica il verso di percorrenza della curva.
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12
Il piano di Clapeyron
Un caso particolare è la trasformazione ciclica, in cui il gas parte da uno stato iniziale A, effettua delle trasformazioni e ritorna nello stato A. Alla fine di una trasformazione ciclica il gas occupa lo stesso volume, ha la stessa pressione e la stessa temperatura che aveva all’inizio.
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Il lavoro in una trasformazione isobara
In una trasformazione a pressione costante (isobara) il lavoro compiuto dal sistema è uguale al prodotto fra pressione e variazione di volume. Se p è la pressione del gas, la forza sul pistone è F = p ⋅ A. Lo spostamento del pistone è hf - hi, perciò il lavoro è: Poiché A ⋅ hf è il volume finale e A ⋅ hi è il volume iniziale, possiamo scrivere
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Il lavoro sul piano p-V
Nel grafico di una trasformazione nel piano pressione-volume, l’area al di sotto del grafico rappresenta il lavoro compiuto. Una trasformazione è composta da quattro trasformazioni: due isobare e due isocore. Il lavoro totale è la somma dei lavori parziali delle singole trasformazioni: Il lavoro nelle trasformazioni isocore BC e DA è nullo, perché il volume non varia: In un grafico pressione-volume, il lavoro è uguale all’area racchiusa dalla curva che rappresenta il ciclo.
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Colloca le etichette nei punti corretti, quindi clicca sul pulsante Verifica per controllare se hai risposto correttamente.
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Le trasformazioni dei gas
Isoterma (T costante)
Isobara (p costante)
Isocora (V costante)
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5_Trasformazioni e cicli termodinamici
Zanichelli
Created on March 9, 2026
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In una trasformazione a pressione costante (isobara) il lavoro compiuto dal sistema è uguale al prodotto fra pressione e variazione di volume. Se p è la pressione del gas, la forza sul pistone è F = p ⋅ A. Lo spostamento del pistone è hf - hi, perciò il lavoro è: Poiché A ⋅ hf è il volume finale e A ⋅ hi è il volume iniziale, possiamo scrivere
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Il lavoro sul piano p-V
Nel grafico di una trasformazione nel piano pressione-volume, l’area al di sotto del grafico rappresenta il lavoro compiuto. Una trasformazione è composta da quattro trasformazioni: due isobare e due isocore. Il lavoro totale è la somma dei lavori parziali delle singole trasformazioni: Il lavoro nelle trasformazioni isocore BC e DA è nullo, perché il volume non varia: In un grafico pressione-volume, il lavoro è uguale all’area racchiusa dalla curva che rappresenta il ciclo.
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