Passaggi di stato
Buona serata a tutti.
Domanda semplice e breve, almeno mi togliete un dubbio: nei passaggi di stato è valido il primo principio della termodinamica?
Grazie per l'aiuto, ciao.
Domanda semplice e breve, almeno mi togliete un dubbio: nei passaggi di stato è valido il primo principio della termodinamica?
Grazie per l'aiuto, ciao.
Risposte
se sono reversibili, certamente
mmm
il mio ragionamento è questo: il calore usato per fondere un solido o evaporare un liquido, non va ad aumentare la temperatura, pertanto nemmeno l'energia interna aumenta.
D'altra parte il lavoro è zero...
$Q=DeltaU+L$
Non c'è nulla nella relazione che fa riferimento a un caso simile...
il mio ragionamento è questo: il calore usato per fondere un solido o evaporare un liquido, non va ad aumentare la temperatura, pertanto nemmeno l'energia interna aumenta.
D'altra parte il lavoro è zero...
$Q=DeltaU+L$
Non c'è nulla nella relazione che fa riferimento a un caso simile...
"+Steven+":
mmm
il mio ragionamento è questo: il calore usato per fondere un solido o evaporare un liquido, non va ad aumentare la temperatura, pertanto nemmeno l'energia interna aumenta
la temperatura rimane invariata è vero, ma questo non significa che l'energia interna rimane invariata. infatti in una transizione di stato si ha una rottura delle simmetrie che dà luogo (non prendermi alla lettera, il discorso è un pò qualitativo) ad un incremento dei gradi di libertà. questo fenomeno si può spiegare in modo un po più formale ricorrendo, se non ricordo male, al cosiddetto parametro d'ordine. in ogni caso il primo principio è valido: il calore latente dà luogo ad un incremento della energia interna.
Va bene... il mio blocco era dovuto al fatto che l'energia interna è proporzionale alla temperatura, quindi non capivo proprio.
Grazie per la spiegazione, buon weekend, ciao
Grazie per la spiegazione, buon weekend, ciao
Ciao, Inmytime, potresti dimostrarmi che in una trasformazione irreversibile il primpo principio della termodinamica è violato?
A quanto mi risutlta il primo principio della termodinamica vale a prescindere dalla reversibilità o meno di una trasformazione, anche perchè se così fosse potremmo estrarre energia a gratis da qualsiasi fenomeno, dal momento che le trasformazioni reversibili nella realtàè si contano sulle dita.
A quanto mi risutlta il primo principio della termodinamica vale a prescindere dalla reversibilità o meno di una trasformazione, anche perchè se così fosse potremmo estrarre energia a gratis da qualsiasi fenomeno, dal momento che le trasformazioni reversibili nella realtàè si contano sulle dita.
"GIOVANNI IL CHIMICO":
Ciao, Inmytime, potresti dimostrarmi che in una trasformazione irreversibile il primpo principio della termodinamica è violato?
A quanto mi risutlta il primo principio della termodinamica vale a prescindere dalla reversibilità o meno di una trasformazione, anche perchè se così fosse potremmo estrarre energia a gratis da qualsiasi fenomeno, dal momento che le trasformazioni reversibili nella realtàè si contano sulle dita.
aggiungerei sulle dita di un monco ambidestro
ciao
Direi che le trasformazioni di stato di 1 e 2 specie sono reversibili.
Altre non me ne vengono in mente.
Altre non me ne vengono in mente.
Puoi fare un esempio? Non conosco il fenomeno
L'evaporazione o la liquefazione, la fusione e la solidificazione (tranne che per i polimeri che presentano qualche problematica) sono trasformazioni di 1 specie, mentre la transizione vetrosa è un esempio di transizione di fase di 2 specie.
Credo che siano di seconda specie anche altre transizioni "esotiche" come il passaggio alla superconduttività e alla superfluidità.
Credo che siano di seconda specie anche altre transizioni "esotiche" come il passaggio alla superconduttività e alla superfluidità.
Non sono un esperto, ma vuoi che anche in tali passaggi (parlo di aggregati di tante molecole) non ci sia proprio possibilità per qualche forma di energia vibrazionale di diffondersi nel materiale e quindi di essere successivamente trasformata in aumento di temperatura e conseguente aumento di entropia?
Direi che olo per i polimeri c'è qualche problema.
Può darsi, ma scusami se resto scettico.
A me sembra che in un sistema termodinamico la reversibilità completa non possa esistere, in ogni caso, sono disponibile a controesempi.
ciao
A me sembra che in un sistema termodinamico la reversibilità completa non possa esistere, in ogni caso, sono disponibile a controesempi.
ciao
Al momento mi risulta che se parliamo di liquidi il calore latente di evaporazione e il calore latente di liquefazione siano uguali, e che si tratti di fenomeni completamente reversibili, certo che si innesca un qualsiasi fenomeno di convezione entrano in gioco gli sforzi viscosi e la frittata è fatta.
OK
allora concordo, possiamo quindi dire che:
il cambiamento di fase in se è reversibile ma quando viene attuato in pratica (quindi considerando le effettive sequenze spazio-temporali del processo) comporta irreversibilità che sono comunque generlamente inferiori a quelle di molti altri processi?
ciao
allora concordo, possiamo quindi dire che:
il cambiamento di fase in se è reversibile ma quando viene attuato in pratica (quindi considerando le effettive sequenze spazio-temporali del processo) comporta irreversibilità che sono comunque generlamente inferiori a quelle di molti altri processi?
ciao
"mirco59":
[quote="GIOVANNI IL CHIMICO"]Ciao, Inmytime, potresti dimostrarmi che in una trasformazione irreversibile il primpo principio della termodinamica è violato?
A quanto mi risutlta il primo principio della termodinamica vale a prescindere dalla reversibilità o meno di una trasformazione, anche perchè se così fosse potremmo estrarre energia a gratis da qualsiasi fenomeno, dal momento che le trasformazioni reversibili nella realtàè si contano sulle dita.
aggiungerei sulle dita di un monco ambidestro
ciao[/quote]
io aggiungerei che non si contano proprio. non esistono trasformazioni reversibili in natura: il calore, che in un certo modo dovrebbe misurare il passaggio di entropia da un sistema ad un altro, ha significato solo in ambito macroscopico. microscopicamente non ha alcun significato, le interazioni tra i vari sistemi sono talmente complesse che non è possibile descriverle banalmente con il primo principio della termodinamica. la teoria delle fluttuazioni, che non posso riportare perchè è lunga e me la ricordo poco, dimostra questo fatto: possono esistere variazioni di entropia anche quando il sistema non interagisce con altri sistemi, in questo caso la definizione stessa di calore credo perda di significato. quando occorre una fluttuazione il sistema si comporta in modo irreversibile...
Ti riferisci allo sviluppo in serie dell'entropia in un intorno di un punto di massimo, che mostra come tali fluttuazioni siano almeno del secondo ordine?
"GIOVANNI IL CHIMICO":
Ti riferisci allo sviluppo in serie dell'entropia in un intorno di un punto di massimo, che mostra come tali fluttuazioni siano almeno del secondo ordine?
si quella roba lì
"Inmytime":
... la teoria delle fluttuazioni, che non posso riportare perchè è lunga e me la ricordo poco, dimostra questo fatto: possono esistere variazioni di entropia anche quando il sistema non interagisce con altri sistemi, in questo caso la definizione stessa di calore credo perda di significato. quando occorre una fluttuazione il sistema si comporta in modo irreversibile...
non è necessario invocare la teoria delle fluttuazioni. Basta considerare un sistema macroscopico, costituito da due corpi a diversa temperatura ed in contatto termico, isolati dall'ambiente (contenitore adiabatico e rigido). Il processo che porta all'uniformità della temperatura produce entropia (è un esercizio tipico di termodinamica il suo calcolo).
Riguardo al dubbio iniziale di +Steven+, rilevo un errore nell'approccio, che suggerisco di correggere. Lui si chiede se è valido il primo principio, partendo da considerazioni sulla variazone di temperatura nei cambiamenti di stato e sulla conseguente variazione di energia interna. In fisica i principi vanno utilizzati diversamente. Nel fatto specifico, si deve partire dall'assunto che il primo principio sia valido, e trarne le conseguenze. Se si perviene ad un assurdo, vuol dire che si è sbagliato qualcosa nei ragionamenti, e non che il primo principio non funziona. Sempre rimanendo nel caso specifico, lui ne avrebbe tratto la conseguenza, da solo, che la variazione di energia interna non è necessariamente accompagnata da una variazione della temperatura, e che quindi ha anche componenti diverse da quelle cinetiche. Ma per fare ciò deve dare per assodato il primo principio. Questo diverso approccio deve essere seguito con tutti i principi, altrimenti si rischia di inseguire farfalle.
"kinder":
non è necessario invocare la teoria delle fluttuazioni. Basta considerare un sistema macroscopico, costituito da due corpi a diversa temperatura ed in contatto termico, isolati dall'ambiente (contenitore adiabatico e rigido). Il processo che porta all'uniformità della temperatura produce entropia (è un esercizio tipico di termodinamica il suo calcolo).
perfetto, anche quello è un argomento valido
non è necessario invocare la teoria delle fluttuazioni. Basta considerare un sistema macroscopico, costituito da due corpi a diversa temperatura ed in contatto termico, isolati dall'ambiente (contenitore adiabatico e rigido). Il processo che porta all'uniformità della temperatura produce entropia (è un esercizio tipico di termodinamica il suo calcolo).
Attenzione che in una transizione di fase del primo ordine la temperatura rimane costante. All'inizio e alla fine c'è sempre uniformità di temperatura. La variazione di entropia è infatti dovuta solamente al diverso livello di "ordine" delle strutture microscopiche (il cosiddetto LRO Long Range Order).
P.
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