schema sulla temperatura, energia interna ed entropia

Materie:Appunti
Categoria:Fisica

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Testo

_Livello Macroscopico_
Tutti i corpi a cui viene somministrato calore si dilatano

I liquidi seguono la legge di dilatazione volumetrica come i solidi.
Se somministriamo calore a dei corpi, questi possono anche cambiare di stato:
_Livello Microscopico_
Solidi: molecole molto vicine tra di loro e i loro legami sono estremamente forti.
Liquidi: molecole libere di scorrere l’una sull’altra e i loro legami sono relativamente forti.
Gas: molecole molto distanti tra loro e i legami intermolecolari sono molto deboli, quasi inesistenti.
Cubetto di ghiaccio ⇒ + CALORE ⇒ atomi vibrano sempre più forte finché non cominciano a spezzarsi i legami intermolecolari → FUSIONE ⇒ + CALORE ⇒ una molecola in seguito ad un urto più forte, acquista abbastanza energia da superare la superficie, liberandosi dal liquido stesso. Un suo ritorno all’interno sarà molto improbabile (a meno che non si trovi in un recipiente chiuso) → EVAPORAZIONE ⇒ + CALORE ⇒ il moto delle molecole è sempre più veloce, ne escono quindi di più. Ad una certa temperatura (propria di ogni corpo) le molecole iniziano a staccarsi anche all’interno del liquido stesso, le molecole si riuniscono in grandi bolle e salgono verso la superficie →EBOLLIZIONE.
Per trovare l’energia cinetica media di ogni molecola si ricorre alla formula:
= (3/2)kT

_Livello Macroscopico_
I° principio della termodinamica: ΔU=Q-W ΔU=ENERGIA INTERNA
Q=CALORE
W=LAVORO

Gas perfetto:
1. Espansione adiabatica libera ⇒ Q=0 W=0 ΔU=0
2. Espansione adiabatica ⇒ Q=0 ΔU=-W ΔU0 ΔU=Q-W
CP = (Q/ ΔT)P
Macchina di Carnot:
• Espansione isotermica ⇒ prendo ΔQ → lo spendo per l’espansione senza aumentare ΔU → ΔW>0
• Espansione adiabatica ⇒ spendo ΔU per fare ΔW>0
• Compressione isotermica ⇒ cedo ΔQ → il calore ceduto comprime il gas senza cambiare U
→ ΔW0
• Compressione isotermica ⇒ cedo ΔQ → il calore ceduto comprime il gas senza cambiare U
→ ΔW

Esempio