LA TERMODINAMICA

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Categoria:	Fisica
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Data:	06.02.2006
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LA TERMODINAMICA

La termodinamica è stata scoperta da Albert Einstein.
In questa relazione vedremo in sequenza: -Definizione di energia interna
-1° principio della termodinamica
-Fenomeni reversibili e irreversibili
-La probabilità di disordine;
Per valutare l’energia di un qualunque sistema non basta guardarlo dall’esterno ma bisogna conoscere la sua struttura interna.

DEFINIZIONE DI ENERGIA INTERNA

L’ENERGIA INTERNA DI UN SISTEMA E’ LA SOMMA DI TUTTE LE ENERGIE CINETICHE E POTENZIALI DELLE PARTICELLE CHE LO COMPONGONO E QUINDI OGNI SISTEMA E’ FORMATO DA ATOMI E MOLECOLE.
LA SUA ENERGIA INTERNA QUINDI NON E’ MAI ZERO.

1° PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

L’energia interna (U) di un sistema può essere scambiando il lavoro(L) o calore(Q).
In formula si può dire: U = Q-L
L>0 quando L è fatto dal sistema sull’ambiente
Q>0 quando Q è assorbito dal sistema
Quindi questa legge si può dire che è legge sulla conservazione dell’energia.

FENOMENI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI

Esistono due tipi di fenomeni, che sono quelli reversibili e quelli irreversibili.
Si definiscono fenomeni reversibili quei fenomeni che possono accadere in varie direzioni, esempio se abbiamo 3 foto di un pendolo in movimento noi non siamo in grado di dire qual è la prima la seconda e la terza.
Mentre si definiscono irreversibili quei fenomeni che possono accadere SOLO in una direzione, esempio se abbiamo 3 foto in una si vede il proiettile che è in “viaggio” verso una lastra di vetro in un’altra si osserva il vetro rotto in mille pezzi e nell’ultima il proiettile che si è appena schiantato contro la lastra.

LA PROBABILITA’ DI DISORDINE

I sistemi termici(cioè quelli con molti elementi) si evolvono naturalmente ed irreversibilmente verso le configurazioni più disordinate,cioè più probabili.
CALORE E DISORDINE

E’ sempre probabile trasformare totalmente l’energia meccanica di un sistema in calore.
Il processo inverso non è possibile in modo completo,questo è il secondo principio della termodinamica.

MACCHINE PER VIVERE

Esistono due macchine a motori per vivere e sono le macchine termiche e le macchine elettriche
Le MOTORI TERMICI possono trasformare l’energia termica in energia cinetica mentre le MOTORI ELETTRICI trasformano l’energia elettrica in energia cinetica.

MACCHINE TERMICHE

Le macchine termiche trasformano il calore in lavoro, questa trasformazione avviene in modo ciclico.
Ad ogni ciclo il sistema, esempio l’acqua, deve ritornare alle condizioni iniziali quindi deve essere raffreddato.
Questo sarebbe il bilancio che avremmo: - Q1 calore ceduto da una sorgente fredda
termica a T1
- Q2 calore assume da una sorgente calda
termica a T2
- Lavoro prodotto dalle macchine termiche
- U=0 perché ad ogni ciclo la macchina torna
alle sue condizioni iniziali.
1° LEGGE DELLA TERMODINAMICA= U= Q-L
(Q2-Q1)-L
cioè
L= Q2-Q1
Chiamiamo rendimento(r) di una macchina il rapporto tra il lavoro che svolge e il lavoro che consuma

r= Lout/Einingresso

Nelle macchine termiche il r= L/Q= (Q2-Q1)/Q2= 1-Q1/Q20 quando Q è assorbito dal sistema
Quindi questa legge si può dire che è legge sulla conservazione dell’energia.

FENOMENI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI

Esistono due tipi di fenomeni, che sono quelli reversibili e quelli irreversibili.
Si definiscono fenomeni reversibili quei fenomeni che possono accadere in varie direzioni, esempio se abbiamo 3 foto di un pendolo in movimento noi non siamo in grado di dire qual è la prima la seconda e la terza.
Mentre si definiscono irreversibili quei fenomeni che possono accadere SOLO in una direzione, esempio se abbiamo 3 foto in una si vede il proiettile che è in “viaggio” verso una lastra di vetro in un’altra si osserva il vetro rotto in mille pezzi e nell’ultima il proiettile che si è appena schiantato contro la lastra.

LA PROBABILITA’ DI DISORDINE

I sistemi termici(cioè quelli con molti elementi) si evolvono naturalmente ed irreversibilmente verso le configurazioni più disordinate,cioè più probabili.
CALORE E DISORDINE

E’ sempre probabile trasformare totalmente l’energia meccanica di un sistema in calore.
Il processo inverso non è possibile in modo completo,questo è il secondo principio della termodinamica.

MACCHINE PER VIVERE

Esistono due macchine a motori per vivere e sono le macchine termiche e le macchine elettriche
Le MOTORI TERMICI possono trasformare l’energia termica in energia cinetica mentre le MOTORI ELETTRICI trasformano l’energia elettrica in energia cinetica.

MACCHINE TERMICHE

Le macchine termiche trasformano il calore in lavoro, questa trasformazione avviene in modo ciclico.
Ad ogni ciclo il sistema, esempio l’acqua, deve ritornare alle condizioni iniziali quindi deve essere raffreddato.
Questo sarebbe il bilancio che avremmo: - Q1 calore ceduto da una sorgente fredda
termica a T1
- Q2 calore assume da una sorgente calda
termica a T2
- Lavoro prodotto dalle macchine termiche
- U=0 perché ad ogni ciclo la macchina torna
alle sue condizioni iniziali.
1° LEGGE DELLA TERMODINAMICA= U= Q-L
(Q2-Q1)-L
cioè
L= Q2-Q1
Chiamiamo rendimento(r) di una macchina il rapporto tra il lavoro che svolge e il lavoro che consuma

r= Lout/Einingresso

Nelle macchine termiche il r= L/Q= (Q2-Q1)/Q2= 1-Q1/Q2