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Scopri le Trasformazioni Isobare, Isocore e Adiabatiche con Esempi e Formule

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Chiara

15/09/2022

Fisica

termodinamica + formulario con costanti

Scopri le Trasformazioni Isobare, Isocore e Adiabatiche con Esempi e Formule

La termodinamica studia lo scambio di energia tra sistemi e ambiente. I sistemi termodinamici sono descritti da grandezze come volume, temperatura e pressione, legate dall'equazione di stato dei gas perfetti. Le trasformazioni termodinamiche possono essere isobare, isocore, isoterme o adiabatiche. Il principio zero e il primo principio della termodinamica sono fondamentali per comprendere l'equilibrio termico e gli scambi energetici.

• La termodinamica si occupa dello scambio di energia tra sistemi e ambiente
• Le grandezze fondamentali sono volume, temperatura e pressione
• Le principali trasformazioni sono isobare, isocore, isoterme e adiabatiche
• Il principio zero e il primo principio sono alla base della termodinamica

...

15/09/2022

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Heren odinamica
Studia le leggi con cui i sistemi
Scambiano energia con l'ambi-
ente (cedono e ricevono energia).
10 Stato del sistema «n mo

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Il Primo Principio della Termodinamica e il Lavoro Termodinamico

Il primo principio della termodinamica è una delle leggi fondamentali che governano gli scambi di energia nei sistemi fisici. Esso stabilisce che la variazione di energia interna di un sistema (ΔU) è uguale alla differenza tra il calore assorbito (Q) e il lavoro compiuto dal sistema (W):

ΔU = Q - W

Highlight: Questa equazione esprime il principio di conservazione dell'energia applicato ai sistemi termodinamici.

Il lavoro termodinamico è un concetto cruciale in termodinamica. In un grafico pressione-volume, il lavoro è rappresentato dall'area compresa tra la curva che descrive la trasformazione termodinamica e l'asse dei volumi. È importante notare che il lavoro non è una funzione di stato, ma dipende dalla specifica trasformazione effettuata dal sistema.

Example: In una trasformazione ciclica, il lavoro compiuto al termine del ciclo è uguale all'area racchiusa dalla curva che rappresenta la trasformazione nel grafico p-V.

Per le diverse tipologie di trasformazioni termodinamiche, abbiamo:

  1. Trasformazioni isobare (a pressione costante): ΔU + pΔV = Q

  2. Trasformazioni isocore (a volume costante): ΔU = Q (il lavoro è nullo)

  3. Trasformazioni isoterme (a temperatura costante): Q = W (la variazione di energia interna è nulla)

Vocabulary: Il calore specifico è la quantità di calore necessaria per innalzare di 1 K la temperatura di 1 kg di sostanza. Si distingue tra calore specifico a volume costante (cv) e a pressione costante (cp).

Le trasformazioni adiabatiche sono particolarmente interessanti poiché avvengono senza scambi di calore con l'ambiente esterno. Per queste trasformazioni, esistono tre formule equivalenti:

  1. PV^γ = costante
  2. TV^(γ-1) = costante
  3. T^γ / P^(γ-1) = costante

dove γ è il rapporto tra i calori specifici cp/cv.

Definition: Una trasformazione adiabatica è una trasformazione termodinamica durante la quale il sistema non scambia calore con l'ambiente circostante.

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Formulario di Termodinamica

Questo formulario termodinamica pdf riassume le principali equazioni e relazioni utilizzate in termodinamica, essenziali per lo studio e la risoluzione di problemi in fisica e chimica.

Highlight: Le formule qui presentate costituiscono un formulario termodinamica liceo pdf completo, utile per studenti e professionisti.

Energia interna:

  • U = 3/2 · n · R · T (per gas monoatomici)
  • U = 3 · N · kB · T (in termini di numero di molecole)

Variazione di energia interna:

  • ΔU = 3/2 · n · R · ΔT
  • ΔU = 3 · N · kB · ΔT

Primo principio della termodinamica: ΔU = Q - W

Calore specifico:

  • A pressione costante: cp = Q / (m · ΔT) = (γ + 2) · R / (2M)
  • A volume costante: cv = Q / (m · ΔT) = γ · R / (2M)

Vocabulary: Il rapporto γ = cp/cv è chiamato indice adiabatico o coefficiente di Poisson.

Equazioni per le trasformazioni:

  • Isocore: p / T = costante
  • Isobare: V / T = costante
  • Isoterme: p · V = costante (legge di Boyle)
  • Adiabatiche: p · V^γ = costante

Equazione di stato dei gas perfetti: p · V = n · R · T

Example: Per calcolare il numero di molecole in un gas, si usa N = n · NA, dove NA è il numero di Avogadro.

Costanti fondamentali:

  • Costante dei gas: R = 8,315 J/(mol·K)
  • Costante di Boltzmann: kB = 1,381 · 10^-23 J/K
  • Numero di Avogadro: NA = 6,02 · 10^23

Definition: La massa atomica M è definita come il rapporto tra la massa di un atomo e l'unità di massa atomica.

Questo formulario termodinamica Zanichelli include anche le relazioni per le trasformazioni termodinamiche, essenziali per comprendere i processi fisici e chimici. Le formule per le trasformazioni adiabatiche sono particolarmente importanti per lo studio dei cicli termodinamici e delle macchine termiche.

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Adoro questa applicazione [...] consiglio Knowunity a tutti!!! Sono passato da un 5 a una 8 con questa app

Stefano S, utente iOS

L'applicazione è molto semplice e ben progettata. Finora ho sempre trovato quello che stavo cercando

Susanna, utente iOS

Adoro questa app ❤️, la uso praticamente sempre quando studio.

 

Fisica

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15 set 2022

3 pagine

Scopri le Trasformazioni Isobare, Isocore e Adiabatiche con Esempi e Formule

La termodinamica studia lo scambio di energia tra sistemi e ambiente. I sistemi termodinamici sono descritti da grandezze come volume, temperatura e pressione, legate dall'equazione di stato dei gas perfetti. Le trasformazioni termodinamiche possono essere isobare, isocore, isoterme o adiabatiche.

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Il Primo Principio della Termodinamica e il Lavoro Termodinamico

Il primo principio della termodinamica è una delle leggi fondamentali che governano gli scambi di energia nei sistemi fisici. Esso stabilisce che la variazione di energia interna di un sistema (ΔU) è uguale alla differenza tra il calore assorbito (Q) e il lavoro compiuto dal sistema (W):

ΔU = Q - W

Highlight: Questa equazione esprime il principio di conservazione dell'energia applicato ai sistemi termodinamici.

Il lavoro termodinamico è un concetto cruciale in termodinamica. In un grafico pressione-volume, il lavoro è rappresentato dall'area compresa tra la curva che descrive la trasformazione termodinamica e l'asse dei volumi. È importante notare che il lavoro non è una funzione di stato, ma dipende dalla specifica trasformazione effettuata dal sistema.

Example: In una trasformazione ciclica, il lavoro compiuto al termine del ciclo è uguale all'area racchiusa dalla curva che rappresenta la trasformazione nel grafico p-V.

Per le diverse tipologie di trasformazioni termodinamiche, abbiamo:

  1. Trasformazioni isobare (a pressione costante): ΔU + pΔV = Q

  2. Trasformazioni isocore (a volume costante): ΔU = Q (il lavoro è nullo)

  3. Trasformazioni isoterme (a temperatura costante): Q = W (la variazione di energia interna è nulla)

Vocabulary: Il calore specifico è la quantità di calore necessaria per innalzare di 1 K la temperatura di 1 kg di sostanza. Si distingue tra calore specifico a volume costante (cv) e a pressione costante (cp).

Le trasformazioni adiabatiche sono particolarmente interessanti poiché avvengono senza scambi di calore con l'ambiente esterno. Per queste trasformazioni, esistono tre formule equivalenti:

  1. PV^γ = costante
  2. TV^(γ-1) = costante
  3. T^γ / P^(γ-1) = costante

dove γ è il rapporto tra i calori specifici cp/cv.

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Formulario di Termodinamica

Questo formulario termodinamica pdf riassume le principali equazioni e relazioni utilizzate in termodinamica, essenziali per lo studio e la risoluzione di problemi in fisica e chimica.

Highlight: Le formule qui presentate costituiscono un formulario termodinamica liceo pdf completo, utile per studenti e professionisti.

Energia interna:

  • U = 3/2 · n · R · T (per gas monoatomici)
  • U = 3 · N · kB · T (in termini di numero di molecole)

Variazione di energia interna:

  • ΔU = 3/2 · n · R · ΔT
  • ΔU = 3 · N · kB · ΔT

Primo principio della termodinamica: ΔU = Q - W

Calore specifico:

  • A pressione costante: cp = Q / (m · ΔT) = (γ + 2) · R / (2M)
  • A volume costante: cv = Q / (m · ΔT) = γ · R / (2M)

Vocabulary: Il rapporto γ = cp/cv è chiamato indice adiabatico o coefficiente di Poisson.

Equazioni per le trasformazioni:

  • Isocore: p / T = costante
  • Isobare: V / T = costante
  • Isoterme: p · V = costante (legge di Boyle)
  • Adiabatiche: p · V^γ = costante

Equazione di stato dei gas perfetti: p · V = n · R · T

Example: Per calcolare il numero di molecole in un gas, si usa N = n · NA, dove NA è il numero di Avogadro.

Costanti fondamentali:

  • Costante dei gas: R = 8,315 J/(mol·K)
  • Costante di Boltzmann: kB = 1,381 · 10^-23 J/K
  • Numero di Avogadro: NA = 6,02 · 10^23

Definition: La massa atomica M è definita come il rapporto tra la massa di un atomo e l'unità di massa atomica.

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Introduzione alla Termodinamica

La termodinamica è la branca della fisica che studia le leggi con cui i sistemi scambiano energia con l'ambiente, sia cedendola che ricevendola. Un sistema termodinamico composto da n moli di gas perfetto è descritto da tre grandezze fondamentali: il volume interno V del cilindro, la temperatura assoluta T del gas e la pressione p che il gas esercita contro le pareti.

Definizione: L'equazione di stato dei gas perfetti mette in relazione queste grandezze: pV = nRT, dove R è la costante universale dei gas.

Un fluido omogeneo è un sistema il cui comportamento può essere descritto dall'equazione di stato. L'energia interna di un sistema è una funzione di stato, ovvero dipende solo dallo stato attuale del sistema e non dalla sua storia pregressa.

Highlight: L'energia interna è una grandezza estensiva, il cui valore varia al variare della massa del sistema o del numero di particelle che esso contiene.

Le trasformazioni termodinamiche possono essere rappresentate graficamente su un diagramma pressione-volume. In particolare:

  • Una trasformazione isobara (a pressione costante) è rappresentata da un segmento parallelo all'asse orizzontale dei volumi.
  • Una trasformazione isocora (a volume costante) è rappresentata da un segmento parallelo all'asse verticale delle pressioni.
  • Una trasformazione isoterma (a temperatura costante) per un gas perfetto è rappresentata da un'iperbole equilatera.

Vocabulary: Una trasformazione quasistatica è una trasformazione ideale, ottenuta passando per un numero elevato di stati di equilibrio intermedi che differiscono poco da quelli che li precedono.

Altre importanti trasformazioni termodinamiche sono:

  • Le trasformazioni adiabatiche, che avvengono senza scambi di calore tra il sistema considerato e l'ambiente.
  • Le trasformazioni cicliche, in cui lo stato iniziale e finale coincidono.

Il primo principio della termodinamica, noto anche come principio zero, stabilisce che se un corpo A è in equilibrio termico con un corpo C, e anche un altro corpo B è in equilibrio termico con C, allora A e B sono in equilibrio termico tra loro. L'equilibrio termodinamico comprende l'equilibrio meccanico, termico e chimico.

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L'applicazione è molto facile da usare e ben progettata. Finora ho trovato tutto quello che cercavo e ho potuto imparare molto dalle presentazioni! Utilizzerò sicuramente l'app per i compiti in classe! È molto utile anche come fonte di ispirazione.

Stefano S

utente iOS

Questa applicazione è davvero grande! Ci sono tantissimi appunti e aiuti con lo studio [...]. La mia materia problematica, per esempio, è il francese e l'app ha così tante opzioni per aiutarmi. Grazie a questa app ho migliorato il mio francese. La consiglio a tutti.

Samantha Klich

utente Android

Wow, sono davvero stupita. Ho appena provato l'app perché l'ho vista pubblicizzata molte volte e sono rimasta assolutamente sbalordita. Questa app è L'AIUTO che cercate per la scuola e soprattutto offre tantissime cose, come allenamenti e schede, che a me personalmente sono state MOLTO utili.

Anna

utente iOS

È bellissima questa app, la adoro. È utilissima per lo studio e mi aiuta molto, anzi moltissimo, ma soprattutto mi aiutano molto i quiz, per memorizzare anche quello che non sapevo

Anastasia

utente Android

Fantastica per qualsiasi materia avere gli appunti anche di altre persone è molto utile perchè posso confrontarmi e vedere come migliorarmi. con i quiz riesco ad apprendere al meglio.

Francesca

utente Android

moooolto utile,gli appunti sono belli e funzionanti,schoolGPT da dei consigli formidabili!!

Marianna

utente Android

L'applicazione è semplicemente fantastica! Tutto ciò che devo fare è inserire l'argomento nella barra di ricerca e ottengo la risposta molto velocemente. Non devo guardare 10 video di YouTube per capire qualcosa, quindi risparmio tempo. Consigliatissima!

Sudenaz Ocak

utente Android

A scuola andavo malissimo in matematica, ma grazie a questa applicazione ora vado meglio. Vi sono molto grato per aver creato questa app.

Greenlight Bonnie

utente Android

Knowunity è un applicazione fantastica,considerando che ha degli schemi veramente molto carini e sfiziosi e che ci sono dei quiz,oltre al fatto che questa cosa dell intelligenza artificiale "school gpt" è almeno per me molto utile, perché a differenza di Chatgpt ti da le spiegazioni, ti spiega ciò che non è chiaro! Posso studiare più velocemente tramite gli schemi e che posso pubblicare io stessa gli schemi è una funzione utilissima per gli altri studenti. Knowunity è PERFETTA

Aurora

utente Android

L’app funziona benissimo e puoi trovare qualsiasi tipo di informazione. Non ho l’abbonamento ma la parte gratuita è sufficiente per uno studio approfondito.

Martina

utente iOS

in questi ultimi mesi di scuola dove il tempo è ormai poco, mi sta aiutando molto perché piuttosto che farmi io gli schemi su quello che leggo sul libro guardo questi già fatti e li uso come ripasso piuttosto che rileggermi tutto il libro

Chiara

utente IOS

Questa app è una delle migliori, nient’altro da dire.

Andrea

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Samantha Klich

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Wow, sono davvero stupita. Ho appena provato l'app perché l'ho vista pubblicizzata molte volte e sono rimasta assolutamente sbalordita. Questa app è L'AIUTO che cercate per la scuola e soprattutto offre tantissime cose, come allenamenti e schede, che a me personalmente sono state MOLTO utili.

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Anastasia

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Francesca

utente Android

moooolto utile,gli appunti sono belli e funzionanti,schoolGPT da dei consigli formidabili!!

Marianna

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L'applicazione è semplicemente fantastica! Tutto ciò che devo fare è inserire l'argomento nella barra di ricerca e ottengo la risposta molto velocemente. Non devo guardare 10 video di YouTube per capire qualcosa, quindi risparmio tempo. Consigliatissima!

Sudenaz Ocak

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A scuola andavo malissimo in matematica, ma grazie a questa applicazione ora vado meglio. Vi sono molto grato per aver creato questa app.

Greenlight Bonnie

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Knowunity è un applicazione fantastica,considerando che ha degli schemi veramente molto carini e sfiziosi e che ci sono dei quiz,oltre al fatto che questa cosa dell intelligenza artificiale "school gpt" è almeno per me molto utile, perché a differenza di Chatgpt ti da le spiegazioni, ti spiega ciò che non è chiaro! Posso studiare più velocemente tramite gli schemi e che posso pubblicare io stessa gli schemi è una funzione utilissima per gli altri studenti. Knowunity è PERFETTA

Aurora

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