• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
mercoledì, Marzo 22, 2023
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Home Termodinamica

Funzioni di stato

di Chimicamo
15 Gennaio 2023
in Termodinamica
A A
0
Funzioni di stato-chimicamo

Funzioni di stato-chimicamo

play icon Ascolta

Le proprietà di un sistema ovvero tutte le grandezze del sistema i cui valori dipendono dai parametri di stato prendono il nome di funzioni di stato del sistema.

Il valore di una funzione di stato è determinato unicamente dai valori che i parametri di stato assumono nelle condizioni in cui si trova il sistema.

Un sistema termodinamico possiede alcune proprietà caratteristiche che vengono espresse dalle relative grandezze quali:

  • densità
  • composizione
  • volume
  • pressione
  • temperatura

Vi sono, tuttavia altre grandezze quali l'energia interna, entalpia, entropia e l'energia libera che consentono lo studio di un sistema termodinamico. La termodinamica, infatti, studia le trasformazioni delle diverse forme di energia allorquando un sistema si trova ad interagire con altri sistemi o con l'ambiente che lo circonda passando ad un stato finale che in genere è diverso da quello iniziale (evoluzione del sistema).

LEGGI ANCHE   Sistema termodinamico

La termodinamica studia lo stato in cui si trova un sistema in qualsiasi momento e ciò implica la conoscenza di una serie di proprietà e le relative grandezze tramite le quali si possono determinare tutte le altre proprietà.

ADVERTISEMENTS

Per i sistemi chimici tipici parametri di stato sono:

  • temperatura (T)
  • pressione (P)
  • volume (V)
  • composizione (n1, n2, n3…) del sistema essendo n1, n2, n3 il numero di moli di ciascuna delle specie che costituiscono il sistema chimico.

Energia interna

L'energia interna (U) di un sistema termodinamico è determinata dalla somma delle energie possedute da tutte le particelle che lo compongono:

  • energia traslazionale
  • rotazionale
  • vibrazionale, di legame
  • nucleare
  • elettronica

Questa grandezza è correlata al calore svolto o assorbito in una reazione che avviene a volume costante

Entalpia

L'entalpia (H) di un sistema termodinamico è detta anche contenuto termico totale del sistema. Essa è determinata dalla somma della sua energia interna e di quella energia ottenuta dal prodotto della sua pressione  per il suo volume : H = U + PV. Questa grandezza è in relazione con il calore svolto o assorbito in una reazione chimica che avviene a pressione esterna costante.

Entropia

L'entropia (S) di un sistema termodinamico è determinata dal grado di disordine delle particelle che lo costituiscono. Questa grandezza è in relazione con la probabilità di un sistema isolato di passare da uno stato iniziale a uno stato finale diverso da quello iniziale. In altre parole l'entropia di un sistema termodinamico isolato è in relazione con il criterio tramite cui è possibile prevedere in quale direzione esso evolve spontaneamente.

Energia libera

L'energia libera (G) di un sistema termodinamico è determinata dalla differenza tra  entalpia e il prodotto dell' entropia  per la sua temperatura assoluta :

G = H – TS.

Questa grandezza è in relazione con il criterio mediante il quale è possibile prevedere l'evoluzione spontanea di un sistema non isolato. In altre parole, l'energia libera di un sistema termodinamicamente non isolato, come ad esempio quella di un sistema chimico, è in relazione con il criterio tramite il quale è possibile prevedere se una reazione chimica procederà spontaneamente in un verso oppure nel verso opposto ( dai reagenti verso i prodotti oppure dai prodotti verso i reagenti).

Dipendenza delle funzioni di stato

La dipendenza delle funzioni di stato del sistema delle variabili di stato è simboleggiato con equazioni generali del tipo:

U = f ( P,V, n1, n2, n3…)

H = f ( P, T, n1, n2, n3…)

G = f ( T, P, n1, n2, n3…)

S = f ( T, P, n1, n2, n3…)

valide per sistemi chimici formati da più di una sostanza in reazione.

In tali equazioni il simbolo della grandezza che si trova a sinistra del segno di uguaglianza rappresenta la funzione di stato del sistema (variabile dipendente). I simboli delle grandezze tra parentesi che si trovano a destra del simbolo di uguaglianza rappresentano i parametri di stato (variabili indipendenti) da cui dipende la funzione di stato.

La lettera f rappresenta l'operazione o le operazioni matematiche che devono essere fatte per calcolare il valore di una funzione di stato noti i valori dei parametri di stato da cui essa dipende. Poiché al variare dei valori dei parametri di stato variano anche quelli delle funzioni di stato del sistema, a causa della dipendenza di queste ultime dalle prime, ne consegue che per descrivere lo stato di un sistema termodinamico, ovvero le sue proprietà, è necessario che siano noti con esattezza i valori di tutti quei parametri che definiscono queste proprietà.

Equilibrio

Inoltre, poiché solo in condizioni di equilibrio del sistema, come per esempio di un sistema chimico, il numero di moli di ciascun componente è univocamente determinato, e così pure lo sono la pressione, il volume e la temperatura. Ne consegue che l'esatta descrizione dello stato di un sistema chimico, e in generale di un sistema termodinamico, può essere fatta solo se quest'ultimo si trova in equilibrio con tutti gli altri corpi con i quali è in contatto ovvero quando è in equilibrio con l'ambiente che lo circonda.

Ciò comporta che le funzioni di stato di un sistema termodinamico, data la loro dipendenza dai parametri di stato, sono definite, o in altre parole, assumono un significato termodinamico, solo se il sistema si trova in uno stato di equilibrio.

 

Ti potrebbe interessare

  • Trasformazione reversibile e irreversibile
  • Termodinamica: differenziali esatti e non esatti
  • Funzioni di stato in pillole
  • Variazione di energia libera
  • Triioduro di azoto
Tags: energia internaenergia liberaentalpiaentropiafunzioni di statosistemi termodinamici

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI



Articolo Precedente

Addizione radicalica di HBr ad un alchene

Prossimo Articolo

Ossidazione di alcoli

Chimicamo

Chimicamo

Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

Altri Articoli

Fluidi supercritici-chimicamo

Fluidi supercritici

di Chimicamo
5 Ottobre 2021
0

I fluidi supercritici indicati con l’acronimo SCF sono sostanze che si trovano a una temperatura e a una pressione superiore...

Esercizi sulla legge di Hess - chimicamo

Legge di Hess: esercizi

di Chimicamo
11 Giugno 2021
0

La legge di Hess consente di  considerare una reazione tenendo conto dello stato iniziale e finale. “Il calore scambiato in...

Postulato di Fourier e conduzione del calore - chimicamo

Postulato di Fourier e conduzione del calore

di Chimicamo
12 Febbraio 2023
0

La trasmissione di calore avviene tra due sistemi termodinamici che hanno temperatura diversa e può verificarsi per conduzione, convezione e...

Calcolo della costante di equilibrio da ΔG. Esercizi-chimicamo

Calcolo della costante di equilibrio da ΔG. Esercizi

di Chimicamo
18 Giugno 2021
0

L’energia libera di Gibbs simboleggiata dalla lettera G è una funzione di stato ed è utilizzata per rappresentare l’energia libera...

Visualizza altri articoli

Rispondi Annulla risposta

Ricerca su Chimicamo

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati

Categorie

  • Biochimica
  • Chimica
  • Chimica Analitica
  • Chimica Fisica
  • Chimica Generale
  • Chimica Organica
  • Elettrochimica
  • Fisica
  • News
  • Quiz
  • Quiz Chimica Generale
  • Quiz Chimica Organica
  • Quiz Stechiometria
  • Stechiometria
  • Termodinamica
  • Test di Ammissione
  • Tutto è Chimica
  • Video

Chimicamo su Rai Tre

YouTube video
Facebook Twitter Instagram

Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Privacy Policy
Cambia impostazioni Privacy
Le foto presenti su chimicamo.org sono state in larga parte prese da Internet e quindi valutate di pubblico dominio. Se i soggetti o gli autori avessero qualcosa in contrario alla pubblicazione, lo possono segnalare alla redazione (tramite e-mail: info[@]chimicamo.org) che provvederà prontamente alla rimozione delle immagini utilizzate.

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI


Chimicamo sul Web:
Wikipedia
SosMatematica
Eurofins-technologies.com
Cronache della Campania

Post Recenti

  • Come pulire i gioielli in acciaio- metodi gratis e veloci 22 Marzo 2023
  • Ossido di sodio 22 Marzo 2023
  • Crema esfoliante fatta in casa 21 Marzo 2023

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210