Funzioni di stato in pillole
Nello studio della termodinamica si trovano delle funzioni dette funzioni di stato la cui variazione dipende solo dallo stato iniziale del sistema e dallo stato finale senza tenere conto di come si sia pervenuti allo stato finale partendo da uno stato iniziale. Massa, volume, temperatura, pressione, numero di particelle e composizione chimica sono funzioni di stato. Queste grandezze sono già note a chi si approccia allo studio della...
Contributi dei moti alla capacità termica
Se a un dato un generico corpo a temperatura T1 viene somministrata energia sotto forma di calore q esso si porterà a una temperatura T2 ovvero esso ha avuto una variazione di temperatura pari a T2-T2; detta ΔT questa variazione si definisce capacità termica C il rapporto tra la quantità di calore trasferita al corpo e la variazione di temperatura ovvero: C = q/ΔT Quanto maggiore è la capacità termica tanto minore è l’effetto di un...
Lavoro e efficienza nei cicli termodinamici
In un ciclo termodinamico si verificano una serie finita di trasformazioni al termine delle quali il sistema si ritrova nel suo stato iniziale. Durante queste trasformazioni si verifica uno scambio di energia termica o meccanica tra il sistema e l’ambiente. Nel corso di un ciclo termodinamico si può avere trasformazione di lavoro in calore o di calore in lavoro. Un esempio di un processo in cui il calore viene convertito in lavoro è...
Spontaneità di un processo
I processi, a seconda delle condizioni in cui avvengono, tenderanno a evolversi in una determinata direzione e in tal caso si verifica un processo spontaneo. Ad esempio il ferro tenderà spontaneamente ad ossidarsi all’aria ma la ruggine non tenderà a diventare ferro essendo questo un processo non spontaneo. Un processo non spontaneo può avvenire solo se si fornisce energia che, nel caso della conversione da ruggine a ferro, è di tipo...
Entropia
L’entropia è una funzione di stato indicata con la lettera S la cui unità di misura è J/K. Il nome entropia fu coniato nel 1865 dal fisico tedesco Clausius e deriva dal greco εν che significa dentro e τροπη che significa trasformazione. L’entropia può essere definita secondo la termodinamica classica in sistemi all’equilibrio o secondo un approccio statistico. L’entropia svolge un ruolo centrale nello studio della termodinamica...
Diagrammi di fase. Soluzione solida completa
I diagrammi di fase sono mappe delle fasi di equilibrio associate a varie combinazioni di variabili di stato. Uno dei più rappresentativi e probabilmente il più semplice diagramma di stato è quello associato ai sistemi binari in cui i due componenti sono completamente miscibili l’uno nell’altro, sia nello stato solido che in quello liquido. Pertanto il diagramma associato ai sistemi binari in cui i due componenti presentano una...
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