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 termodinamica mentre vi sono altre funzioni di stato meno note.

Energia interna

L’energia interna U la cui unità di misura è il joule è l’energia associata al moto disordinato e casuale delle molecole essendo la somma dell’energia cinetica e potenziale del sistema.

Essa può essere definita, per piccole variazioni, come:

dU = dq + dw = C dT – p dV

essendo:

dq il calore fornito al sistema

dw il lavoro fatto dal sistema

C la capacità termica

dT la variazione di temperatura

p la pressione

dV la variazione di volume

A pressione costante dU = CvdT essendo Cv il calore specifico a volume costante

energia libera

Entalpia

L’entalpia H la cui unità di misura è il joule è data dalla somma dell’energia interna e dal prodotto della pressione per il volume:

H = U + pV

Per piccole variazioni:
dH = dU + pdV + Vdp

A pressione costante dH = CvdT essendo Cp il calore specifico a pressione costante

Entropia

L’entropia S la cui unità di misura è joule · K-1 è una misura del grado di disordine di un sistema. In un sistema isolato è una funzione non decrescente definita come: dS = dqrev /dT

essendo dqrev la quantità di calore ceduta o assorbita in un processo reversibile in condizioni di equilibrio

entropia

Energia libera di Gibbs

L’ energia libera di Gibbs G la cui unità di misura è il joule è definita come:
G = H – TS = U + pV – TS

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Author: Chimicamo

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