Didascalia alternativa:

la temperatura di 1kg di sostanza tabellato poiché deriva dalla sostanza PRINCIPIO DELL'EQULIBRIO TERMICO O PRINCIPIO O • Due corpi a temperatura diversa messi a contatto, dopo un pò di tempo arrivano alla stessa temperatura equilibrio termico da corpo più caldo a corpo più freddo CAMBIAMENTI DI STATO FORMULA: Q=cm st Materia: stato solido, liquido e aeriforme • Stato dipende dal legame tra le molecole: • Da uno stato all'altro: da solido a liquido da liquido a solido fusione solidificazione da aeriforme a liquido-condensazione da liquido ad aeriforme. evaporazione FORMULE: CQ At FORMULA: Te =(m.c.T.)+(mz CzTz) m. C. (Te-T₁) =M₂C₂ (T₂-Te) (m, C₁+M₂C₂) FORMULA: • legame forte: stato solito→forma, massa e volume propria legame meno forte: stato liquido assume forma del contenitore, volume del contenitore (L= 10 alla -3) • legame ancora meno forte: stato areiforme→gas o vapore tutto il volume C=cm 84m m CALORE DI LATENTE FUSIONE In ogni passaggio di stato: temperatura uguale una volta arrivato alla temperatura di fusione o evaporazione Esempio: acqua allo stato liquido, messa su un fornello, acquista calore, aumenta di temperatura fino ad arrivare alla temperatura di evaporazione (100°), una volta arrivata a questa temperatura, continua ad acquistare calore ma non aumenta la temperatura • Calore latente: calore necessario per il cambiamento di stato sempio: 1kg di ghiaccio per passare allo stato liquido ha bisogno di 334000 J di calore ● Acqua: liquefazione 0° • ebollizione 100° a 1 atm la temperatura di ebollizione dipende dalla temperatura e pressione di vapore saturo ● Vapore saturo: significa che le molecole che si trovano sopra passano allo stato aeriforme e allo stesso tempo quelle che si trovano allo stato aeriforme passano allo stato liquido→n non c'è più allo stato aeriforme in quel momento l'acqua può bollire A temperatura ambiente l'acqua non può bollire, se faccio il vuoto si perché ha raggiunto la pressione di vapore saturo ■ Finché il vapore è poco denso, in un dato intervallo di tempo le molecole di acqua che sfuggono alla superficie li- quida sono più numerose di quelle che vi rientrano. Esempio: se lasciamo un bicchiere fuori, l'acqua evapora. Se chiudo il contenitore le molecole non trovano più spazio e da aeriforme passano di nuovo a liquido PASSAGGIO DI CALORE • Conduzione: solidi comincia a scaldarsi la parte a contatto con la fonte di calore, le molecole urtano tra loro e trasportano l'energia cinetica Vapori: passano allo stato liquido a temperatura ambiente se diminuito il volume o toccato corpo freddo- temperatura critica sopra la temperatura ambiente Convezione: liquidi molecole libere di muoversi quindi non urti si riscalda mettendo il recipiente sulla fonte di calore, si scaldano le molecole più vicine alla fonte, sotto, diventano più leggere, salgono lasciando spazio a quelle più fredde e pesanti correnti convettive • Irraggiamento: radiazione che ogni corpo caldo emette-onda elettromagnetica passa dal vuoto dipende dalla temperatura alla 4 in Kelvin FORMULA CONDUZIONE Stato liquido gas: arrivare alla temperatura critica e poi compressi- non con compressione o toccando corpo freddo- temperatura critica sotto la temperatura ambiente Passaggio diretto: da solido ad aeriforme: sublimazione da aeriforme a solito: brinamento CALORE LANDA CONDUCIBILITA TERMICA Q-ASAT TEMPERATURA SPESSORE molecole che evaporano Id At TEMPO AREA molecole che rientrano Lamda: se maggiore-buon conduttore w/m.K se minore isolante ■ Le correnti convettive di acqua por- tano l'energia, dal fondo, in tutto il vo- lume della pentola. A mano a mano che la densità del vapore aumenta, anche la rapidità con cui le molecole rientrano nel liquido aumenta, fino a diventare uguale alla rapidità di evaporazione. CONVEEIONE loo 00000044 CONDUZIONE AT=T₂-T₁ d Energia interna aumenta se aumenta la temperatura- le molecole si muovono più velocemente ● Per un gas monoatomico: FORMULA: K = 2/ K₂T(K) ■Allo stesso modo, le correnti con- vettive di aria portano l'energia rila- sciata dal calorifero in tutta la stanza. IRRAGGIAMENTO superficie di 1 m² RAPPRESENTAZIONE GRAFICA TRASFORMAZIONI DEI GAS RITORNO AI GAS... FORHULE: 외부 오르는 s PA ISOBARA P₁=P TRASFORMAZIONE ISOCORA FORMULA: LO Linea verticale: non c'è area sottesa quindi L=0 pV=MRT R = 8,314 TRASFORMAZIONE ISOBARA PA P₂t P. P COSTANTE FORMULA: L=PAV AU=Q-PAV ISOCORA V₁=Vf LAVORO TERMODINAMICO Per compiere una trasformazione: compiere un lavoro Esempio: gas in un contenitore mettere su un fornello, pressione costante, acquista calore, si espande, il pistone che chiude il cilindro si sposta forza sul pistone TRASFORMAZIONE ISOBARA • Se aumenta il volume: lavoro positivo pistone sale dal sistema verso l'ambiente dall'ambiente verso il sistema Se diminuisce il volume: lavoro negativo-pistone scende Lavoro: area sottesa sia per pressione costante che non FORMULA: L= F·S(oh) = p.S.At = PAV₁ TRASFORMAZIONE ISOCORA V COSTANTE FORMULA: 2=0 OU=Q V 400 1° PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA FORMULA: AU QL ENERGIA INTERNA CALORE +ACQUISTATO +OAL SISTEMA ALL'ESTERNO → V AUMENTA - CEDUTO -DALL'ESTERNO ALLINTERO →DV DIMINUISCE PA FORMULA: L= MRT & V/₂ LAVORO SOTERMA ISOTERMA TRASFORMAZIONE ISOTERHA • Se aumenta il volume diminuisce la pressione • Verso destra: lavoro positivo • Verso sinistra: lavoro negativo FORMULA: AU=O PA T₁=T& lm: LOGARITHO NATURALE TRASFORMAZIONE ISOTERMA T COSTANTE: • Direttamente legata all'energia interna- energia cinetica delle molecole Q = L = MRT lm (V₂) TRASFORMAZIONE ADIABATICA • Senza scambi di calore con l'esterno curva più prendente rispetto all'isoterma FORMULA: Q=O AU=-L GAS HONOATOMICO FORMULA: AU 40=1/44 MRAT 2° PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA • Macchina termica: dispositivo che converte calore in lavoro energia ciclicamente: deve poter continuare a lavorare- far muovere qualcosa termica in lavoro lavoro meccanico Enunciato di Kelvin: "non è possibile realizzare una trasformazione con una sola sorgente impossibile trasformare tutto il lavoro" • Enunciato di Clausius: "è impossibile creare una macchina che abbiamo come unico risultato il passaggio di calore da un corpo freddo ad un corpo caldo naturalmente " Enunciati equivalenti • Macchina frigorifera: utilizza un lavoro dall'esterno per far passare il calore a temperatura più bassa a quella più alta • 2 sorgenti: una a temperatura alta da cui prendere calore seconda a temperatura più bassa a cui cedere calore (PV=MRT) Km: 3 Kg T = RENDIMENTO MACCHINA TERMICA FORMULA: m = Q ₂² ∙D - Q₂-Q₁ = 1-Q, Q₂ RENDIMENTO IDEALE FORMULA: M-1- T. K M = 1 - 11 ) K MACCHINA REALE LAVORO FATTO CALORE NECESSARIO EQUAZIONE GAS PERFETTI T₂ Q₂ √ T₂ NACCHINA FRIGORIFERA Carburante: benzina o diesel benzina: scoppio maggiore rispetto al diesel • 4 tempi: 4 cicli contemporaneamente scoppio 2° e 4°- Cilindri 4 normalmente: 1° e 3° Rendimento reale meno di quello ideale Q₂ T₁ ● Scoperta macchina termica: prima rivoluzione industriale da lavoro manuale a macchine • Macchina termica ideale: ciclo di Carnot Ciclo di Carnot: 4 trasformazioni-2 isoterme e 2 adiabatiche: trasformazione isoterma, trasformazione diabatica, compressione diabatica, compressione isoterma-per continuare a funzionare PA Q. P MACCHINA TERMICA Q₁ T₁ • Aspirazione: si abbassa un pistone si apre la valvola di aspirazione entra aria e carburan miscela → • Compressione: il pistone si alza si chiude la valvola compressi aria e benzina aumenta la temperatura Grazie alla scintilla della candela collegata al circuito elettrico-scoppio Scoppio: pistone scende-esplode aria e benzina contemporaneamente si apre la valvola di scarico Scarico contemporaneamente aspirazione L