Piano di Clapeyron, segno del calore ed energia interna
Ho il seguente quesito:
Per quanto riguarda il lavoro, è facile da stabilire considerando $L = \int_{V_a}^{V_b} pdV$.
Per quanto riguarda $\DeltaU$, io so che $ U = E_(cin) = g/2 nRT $, quindi so che $U$ (che per i gas perfetti dipende solo dalla temperatura) è proporzionale alla temperatura. Poiché la temperatura è proporzionale a volume e pressione, so stabilire i segni anche per $\DeltaU$.
Infine, da $Q = \DeltaU + L$ so inferire anche i segni di $Q$. Questo perché $\DeltaU$ e $L$ sono concordi in segno, ma è sempre così?
Ci sono altri modi per conoscere, a partire dal grafico pV di Clapeyron, i segni di queste grandezze?
Grazie,
Per quanto riguarda il lavoro, è facile da stabilire considerando $L = \int_{V_a}^{V_b} pdV$.
Per quanto riguarda $\DeltaU$, io so che $ U = E_(cin) = g/2 nRT $, quindi so che $U$ (che per i gas perfetti dipende solo dalla temperatura) è proporzionale alla temperatura. Poiché la temperatura è proporzionale a volume e pressione, so stabilire i segni anche per $\DeltaU$.
Infine, da $Q = \DeltaU + L$ so inferire anche i segni di $Q$. Questo perché $\DeltaU$ e $L$ sono concordi in segno, ma è sempre così?
Ci sono altri modi per conoscere, a partire dal grafico pV di Clapeyron, i segni di queste grandezze?
Grazie,
Risposte
Sono di fretta, spero di non scrivere cose sbagliate.
AB. Aumenta il volume (dunque lavoro positivo sull'ambiente) e per far questo deve acquistare energia dall'esterno (aumenta l'energia interna) sotto forma di calore (assorbito, dunque positivo).
BC. Il volume è costante (nessuno scambio di lavoro) e, per aumentare la pressione, è necessario aumentare il moto di agitazione termica, ovvero la temperatura, ovvero l'energia interna (fornendo energia dall'esterno sotto forma di calore, assorbito e quindi positivo).
CA. Il volume diminuisce (e per far questo l'ambiente deve compiere lavoro sul sistema, dunque per il sistema è negativo) e la pressione pure; dunque si sottrae energia dal sistema (diminuisce $U$) che la restituisce sotto forma di calore (ceduto, dunque negativo).
AB. Aumenta il volume (dunque lavoro positivo sull'ambiente) e per far questo deve acquistare energia dall'esterno (aumenta l'energia interna) sotto forma di calore (assorbito, dunque positivo).
BC. Il volume è costante (nessuno scambio di lavoro) e, per aumentare la pressione, è necessario aumentare il moto di agitazione termica, ovvero la temperatura, ovvero l'energia interna (fornendo energia dall'esterno sotto forma di calore, assorbito e quindi positivo).
CA. Il volume diminuisce (e per far questo l'ambiente deve compiere lavoro sul sistema, dunque per il sistema è negativo) e la pressione pure; dunque si sottrae energia dal sistema (diminuisce $U$) che la restituisce sotto forma di calore (ceduto, dunque negativo).
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