Lavoro sistema termodinamico
Salve a tutti, sto affrontando lo studio della termodinamica e ho trovato alcune difficoltà riguardo il lavoro scambiato da un sistema termodinamico.
Inizialmente si parla del fatto che se dall'esterno si esercita una forza sul sistema, per il principio di azione e reazione, il sistema esercita una forza uguale e contraria. Pertanto il lavoro compito dalla forza che agisce sul sistema e uguale e opposto al lavoro della forza esercitata dal sistema. Questo,per quello che ho capito, è valido fino a quando non vi sono forze tangenziali (attriti) alla superficie, che nascono quando questa si deforma. In questo caso bisogna considerare il lavoro di queste forze che è dissipativo perché praticamente non si traduce in qualcosa di meccanico (variazione volume) ma viene dissipato come calore.
Qua inizio ad avere i primi dubbi.
Faccio un esempio che non so se è corretto.
Se considero come sistema un blocco(rigido) su un tavolo con attrito e provo a spingerlo applicambdo una forza, complessivamente ho:la forza che applico io [Fe], la reazione del sistema [Fs] e due attriti, uno che agisce sul blocco[As]e uno sul tavolo[At]. Queste forze hanno queste relazioni. Fe=-Fs;At=-As.
Ora se tutte compiessero lavoro sarei nella sistuazione di prima ovvero che il lavoro delle forze esterne sul sistema è uguale e opposto al lavoro del sistema sull'ambiente, però se ho capito bene non è così perché l'attrito che agisce sul tavolo non compie lavoro perché il tavolo non si sposta.
Ora il libro non riporta esempi e scrive in generale il lavoro dissipativo come L(a) [dove dice di considerare i contrivuti delle due forze di attrito amb-sist e sist-amb] e poi scrive che
L(sist-amb)+L(amb-sist)+L(a)=0
Ma non capisco da dove ci arrivi.
Inoltre da qui in poi non mi è chiaro per nulla il ragionamento.
Infatti inizia a parlare di forze interne al sistema, ovvero le tensioni.
Sul libro dice che la risultante delle forze interne è nulla mentre il lavoro compiuto è in generale diverso da zero.
Questo credevo di averlo chiaro da fisica 1,però adesso ho alcuni dubbi.
Il fatto che le forze innterne diano risultante nulla deriva dal principio di azione e reazione mentre il lavoro può essere diverso da zero perché ogni punto compie spostamenti diversi. Ma se la risultante delle forze interne è nulla come faccio ad avere quella forza di superficie?
Quello che proprio non capisco è se la forza di superficie, quella che si oppone alla forza esterna, è dovuta alle forze interne(che però dovrebbero avere risultante nulla).
Se fosse così il lavoro delle forze interne non sarebbe proprio il lavoro delle forze di superficie? Che ho già calcolato?
Spero di essere stato abbastanza chiaro e che possiate darmi una mano, grazie:)
Inizialmente si parla del fatto che se dall'esterno si esercita una forza sul sistema, per il principio di azione e reazione, il sistema esercita una forza uguale e contraria. Pertanto il lavoro compito dalla forza che agisce sul sistema e uguale e opposto al lavoro della forza esercitata dal sistema. Questo,per quello che ho capito, è valido fino a quando non vi sono forze tangenziali (attriti) alla superficie, che nascono quando questa si deforma. In questo caso bisogna considerare il lavoro di queste forze che è dissipativo perché praticamente non si traduce in qualcosa di meccanico (variazione volume) ma viene dissipato come calore.
Qua inizio ad avere i primi dubbi.
Faccio un esempio che non so se è corretto.
Se considero come sistema un blocco(rigido) su un tavolo con attrito e provo a spingerlo applicambdo una forza, complessivamente ho:la forza che applico io [Fe], la reazione del sistema [Fs] e due attriti, uno che agisce sul blocco[As]e uno sul tavolo[At]. Queste forze hanno queste relazioni. Fe=-Fs;At=-As.
Ora se tutte compiessero lavoro sarei nella sistuazione di prima ovvero che il lavoro delle forze esterne sul sistema è uguale e opposto al lavoro del sistema sull'ambiente, però se ho capito bene non è così perché l'attrito che agisce sul tavolo non compie lavoro perché il tavolo non si sposta.
Ora il libro non riporta esempi e scrive in generale il lavoro dissipativo come L(a) [dove dice di considerare i contrivuti delle due forze di attrito amb-sist e sist-amb] e poi scrive che
L(sist-amb)+L(amb-sist)+L(a)=0
Ma non capisco da dove ci arrivi.
Inoltre da qui in poi non mi è chiaro per nulla il ragionamento.
Infatti inizia a parlare di forze interne al sistema, ovvero le tensioni.
Sul libro dice che la risultante delle forze interne è nulla mentre il lavoro compiuto è in generale diverso da zero.
Questo credevo di averlo chiaro da fisica 1,però adesso ho alcuni dubbi.
Il fatto che le forze innterne diano risultante nulla deriva dal principio di azione e reazione mentre il lavoro può essere diverso da zero perché ogni punto compie spostamenti diversi. Ma se la risultante delle forze interne è nulla come faccio ad avere quella forza di superficie?
Quello che proprio non capisco è se la forza di superficie, quella che si oppone alla forza esterna, è dovuta alle forze interne(che però dovrebbero avere risultante nulla).
Se fosse così il lavoro delle forze interne non sarebbe proprio il lavoro delle forze di superficie? Che ho già calcolato?
Spero di essere stato abbastanza chiaro e che possiate darmi una mano, grazie:)
Risposte
Non c'ho capito quasi nulla. Prendi un esempio facile: fornisci calore ad un pistone che si espande irreversibilmente. L?ambiente fornisce una certa quantità $Q$ di calore al sistema, il sistema ne "perde" una parte a causa delle irreversibilità ($\delta$) e l'energia rimanete la trasforma in lavoro $W$. Sommando il tutto:
$Q = \delta + W$. C'è qualcosa che non ti torna di questo esempio?
$Q = \delta + W$. C'è qualcosa che non ti torna di questo esempio?
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