Dubbio termodinamica
Ciao!mentre riguardavo alcune cose di termodinamica mi è venuto un dubbio sulla differenza tra "equazione di stato" e "equazione della trasformazione" ,sulle quali il mio libro pone attenzione. Da quanto capito e sapevo da tempo, una "trasformazione termodinamica" è un "passaggio" da uno stato di equilibrio A ad uno stato di equilibrio B.Gli stati intermedi possono essere o meno di equilibrio. se lo sono le "coordinate ( o variabili) termodinamiche "sono definite e in ogni stato di equilibrio si ha un legame tra esse dato dall'equazione di stato. Quindi l'equazione di stato lega le variabili in uno stato di equilibrio ed è ottenuta empiricamente. (Per i gas perfetti ad esempio dagli esperimenti di boyle ecc.. e porta alla nota legge che lega p v t).Detto questo il mio libro parla poi di equazioni delle trasformazioni e dice che si ottengono se, dal primo principio della termodinamica, si sostituiscono calore lavoro e energia interna...ad esempio per una trasformazione adiabatica reversibile si scrive il primo principio in forma differenziale e tenendo conto dell'equazione di stato (tanto gli stati sono di equilibrio essendo reversibile), si ottiene la legge delle adiabatiche che assume varie forme....ora mi chiedo....Ho capito che equazioni di stato e eq.della trasformazione provengono da due situazioni differenti ( la prima empirica e l'altra dalla sostituzione dei termini nel primo principio) ma all'atto pratico l'equazione della trasformazione adiabatica reversibile non è come un'equazione di stato!? Nel senso che anche essa lega le variabili di stato all'equilibrio ...giusto? C'è qualche differenza concettuale che non ho capito?
Risposte
Direi che le equazioni di stato si applicano a qualunque stato di equilibrio, indipendentemente da come a quello stato ci si arrivi: quindi se hai un gas che va dal 1 a 2 in 1 e 2 puoi applicare l'equazione di stato dei gas perfetti (se il gas può essere assimilato a un gas perfetto ovviamente) indipendentemente dal cammino che porta da 1 in 2 che può anche passare per stati di non equilibrio.
Le equazioni di trasformazione invece riguardano relazioni tra variabili di stato che sussistono durante l'intera trasformazione e quindi non sono valide se la trasformazione che si considera non segue perfettamente la trasformazione che si è assunta, per cui se la variabili termodinamiche durante la trasformazione non sono tutte ben definite non sono applicabili.
Nel caso di adiabatica, ad esempio, la relazione che si ricava per i gas perfetti vale solo se nel corso dell'adiabatica tutte le variabili termodinamiche sono ben definite, quindi se in pratica la trasformazione è non solo adiabatica, ma anche isoentropica (cioè adiabatica reversibile), lo stesso per una qualunque trasformazione irreversibile: per una isobara irreversibile sappiamo solo che la pressione nel punto 1 è uguale a quella nel punti 2, ma non possiamo dire nulla lungo la trasformazione, quindi non è possibile ricavare una relazione tra variabili di stato che valga durante l'intera trasformazione e quindi neanche nello stato iniziale e finale.
Le equazioni di trasformazione invece riguardano relazioni tra variabili di stato che sussistono durante l'intera trasformazione e quindi non sono valide se la trasformazione che si considera non segue perfettamente la trasformazione che si è assunta, per cui se la variabili termodinamiche durante la trasformazione non sono tutte ben definite non sono applicabili.
Nel caso di adiabatica, ad esempio, la relazione che si ricava per i gas perfetti vale solo se nel corso dell'adiabatica tutte le variabili termodinamiche sono ben definite, quindi se in pratica la trasformazione è non solo adiabatica, ma anche isoentropica (cioè adiabatica reversibile), lo stesso per una qualunque trasformazione irreversibile: per una isobara irreversibile sappiamo solo che la pressione nel punto 1 è uguale a quella nel punti 2, ma non possiamo dire nulla lungo la trasformazione, quindi non è possibile ricavare una relazione tra variabili di stato che valga durante l'intera trasformazione e quindi neanche nello stato iniziale e finale.
Ok grazie mille,ho colto meglio la differenza!:)