Potenziali termodinamici
Mi scontro con un concetto per cui chiedo gentilmente un aiuto.
Trovo scritto su un pdf in rete che $dH=dQ-dL$ per sistemi aperti, dove penso $dL$ si intenda il lavoro come $VdP$
Il punto dubbio è che se io prendessi: (definizione di entalpia) $dH=d(U+pV)=dQ-pdV-Vdp+pdV+Vdp$ dove i "meno" escono da $dU=dQ-W$ e con W intendo sia lavori di volume che della frontiera libera.
Ma aquesto punto mi trovo sol, semplificando, $dH=dQ$ e quel $dL$ non avrebbe ragione d'essere.
Non capisco dove sbaglio e non trovo una descrizione decente della faccenda (sul mio testo di fisica 1 in realtà è trattato poco e male)
Trovo scritto su un pdf in rete che $dH=dQ-dL$ per sistemi aperti, dove penso $dL$ si intenda il lavoro come $VdP$
Il punto dubbio è che se io prendessi: (definizione di entalpia) $dH=d(U+pV)=dQ-pdV-Vdp+pdV+Vdp$ dove i "meno" escono da $dU=dQ-W$ e con W intendo sia lavori di volume che della frontiera libera.
Ma aquesto punto mi trovo sol, semplificando, $dH=dQ$ e quel $dL$ non avrebbe ragione d'essere.
Non capisco dove sbaglio e non trovo una descrizione decente della faccenda (sul mio testo di fisica 1 in realtà è trattato poco e male)
Risposte
Hai fatto il giro dell'oca 
Il fatto che il lavoro per sistemi aperti possa essere espresso (con opportune ipotesi) come $int v dp$ discende dal primo principio per sistemi aperti, con alcune ipotesi appunto. Se tu prendi e sostituisci $dL$ con $v dP$ stai facendo un casotto....
Rivediti come si arriva a scrivere il primo principio per sistemi aperti, poi il lavoro è il lavoro non è diverso in sistemi chiusi e aperti.
Il fatto che il lavoro per sistemi aperti possa essere espresso (con opportune ipotesi) come $int v dp$ discende dal primo principio per sistemi aperti, con alcune ipotesi appunto. Se tu prendi e sostituisci $dL$ con $v dP$ stai facendo un casotto....
Rivediti come si arriva a scrivere il primo principio per sistemi aperti, poi il lavoro è il lavoro non è diverso in sistemi chiusi e aperti.
"Faussone":
Hai fatto il giro dell'oca
La sensazione era quella
Io seguo il mazzoldi (fisica I, non so se sia normale non se ne tratti in questo corso), ma non l'ho visto trattato per sistemi aperti. Per questo ho trovato quella espressione e sono andato in crisi. Sinceramente non saprei dove leggerne a riguardo, però vorrei approfondire la questione.
Intendo dire che conosco solo $dU=deltaQ-deltaW$ poi cosa rappresenti W in uno aperto non saprei dirlo concretamente.
Non sono un esperto di testi di Fisica1, magari qualcuno più aggiornato saprà consigliarti.
Comunque ormai su internet trovi di tutto, certo la qualità può essere molto diversa.
Prova a vedere cosa trovi.
Fare la trattazione completa qui, sebbene non è impossibile, non è il massimo.
Comunque ormai su internet trovi di tutto, certo la qualità può essere molto diversa.
Prova a vedere cosa trovi.
Fare la trattazione completa qui, sebbene non è impossibile, non è il massimo.
Nel lontano Dicembre 2019 a.c. [nota]ante covid[/nota] , quel buon uomo di Shackle aveva messo un paio di fogli di appunti scritti a mano, dicendo che erano suoi vecchi appunti di quando era studente:
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... a#p8442018
sono sotto spoiler, si parla di bilancio energetico per sistemi aperti. Se interessano, conviene scaricarli e stamparli.
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... a#p8442018
sono sotto spoiler, si parla di bilancio energetico per sistemi aperti. Se interessano, conviene scaricarli e stamparli.
Grazie mille a entrambi
@faussone: purtroppo su internet ho trovato solo trattazioni non organiche. Per questo cercavo qualche appunto o dispesa che mi portasse da inizio a fine. Avevo trovato questo con le parole chiave cercate su google http://pcfarina.eng.unipr.it/Public/Fis ... eghini.pdf (pag 4) ma non mi è per nulla chiaro nei passaggi.
@Five: li leggo ora molto volentieri, ricordo gli ottimi interventi di shackle
grazie della segnalazione.
@faussone: purtroppo su internet ho trovato solo trattazioni non organiche. Per questo cercavo qualche appunto o dispesa che mi portasse da inizio a fine. Avevo trovato questo con le parole chiave cercate su google http://pcfarina.eng.unipr.it/Public/Fis ... eghini.pdf (pag 4) ma non mi è per nulla chiaro nei passaggi.
@Five: li leggo ora molto volentieri, ricordo gli ottimi interventi di shackle
grazie della segnalazione.
"albalonga":
@faussone: purtroppo su internet ho trovato solo trattazioni non organiche. Per questo cercavo qualche appunto o dispesa che mi portasse da inizio a fine. Avevo trovato questo con le parole chiave cercate su google http://pcfarina.eng.unipr.it/Public/Fis ... eghini.pdf (pag 4) ma non mi è per nulla chiaro nei passaggi.
Non si capisce molto lì in effetti.... Lascia perdere quel link.
Un link utile (appunti dello studente Shackle a parte) può essere questo.
Molte grazie per le vostre letture. Ho compreso la situazione.
Comunque confermo che sui miei testi di fisica 1 non trovo il minimo cenno.
Comunque confermo che sui miei testi di fisica 1 non trovo il minimo cenno
.
Ero molto tentato di aprire una nuova discussione, però con la funzione di ricerca ho visto che una domanda sull'argomento era già presente e non molto più vecchia di qualche giorno, quindi provo a continuare qui.
Mi riferisco a quanto detto dall'OP
Ho letto i vostri link e ho capito la situazione, resta però un punto sulle mie dispense che non è molto chiaro
nel passaggio scrive: $dH=dU+pdV+Vdp=deltaQ-pdV+pdV+Vdp=deltaQ+Vdp$ e dice che ove il processo sia isobaro vale $dH=deltaQ$
Nulla da eccepire sulla validità di $dH=deltaQ$ (se isobara), ma storco il naso di fronte al fatto che scrieva l'energia interna come $deltaQ-pdV$ e poi scriva per $d(pV)=pdV+Vdp$, tuttavia se scrivo il primo principio nella formulazione $dU=deltaQ-W$ io so a priori che $W=pdV$ per forza di cose poiché sono in un sistema chiuso, e quindi $VdP$ mi sparisce non tanto perché la pressione è costante, quanto perché sto considerando qualcosa di chiuso!
Quindi in definitiva scrivere $deltaQ-pdV+pdV+Vdp=deltaQ+Vdp$ mi sembra un mischione dove considero un sistema chiuso, testimoniato dal fatto che il primo principio nella forma $dU=deltaQ-W$ vale solo per chiusi e poi dove prendo anche $dV=pdV+Vdp$ ma $Vdp$ è il lavoro di frontiera che a priori già decido di non considerarlo.
In poche parole il termine $Vdp$ mi sembra inutile da scrivere in questa trattazione chiusa, o sbaglio?
Resto però in dubbio perché se appunto lo eliminassi avrei: $dH=dU+pdV+Vdp=deltaQ-pdV+pdV=deltaQ$ anche se non sono in una trasformazione isobara, risulta sempre $dH=dQ$ per un sistema aperto, il che non è vero!
Eppure quel termine di cui necessito ($Vdp$) a me non piace per nulla
Mi riferisco a quanto detto dall'OP
"albalonga":
Il punto dubbio è che se io prendessi: (definizione di entalpia) $dH=d(U+pV)=dQ-pdV-Vdp+pdV+Vdp$ dove i "meno" escono da $dU=dQ-W$ e con W intendo sia lavori di volume che della frontiera libera.
Ho letto i vostri link e ho capito la situazione, resta però un punto sulle mie dispense che non è molto chiaro
nel passaggio scrive: $dH=dU+pdV+Vdp=deltaQ-pdV+pdV+Vdp=deltaQ+Vdp$ e dice che ove il processo sia isobaro vale $dH=deltaQ$
Nulla da eccepire sulla validità di $dH=deltaQ$ (se isobara), ma storco il naso di fronte al fatto che scrieva l'energia interna come $deltaQ-pdV$ e poi scriva per $d(pV)=pdV+Vdp$, tuttavia se scrivo il primo principio nella formulazione $dU=deltaQ-W$ io so a priori che $W=pdV$ per forza di cose poiché sono in un sistema chiuso, e quindi $VdP$ mi sparisce non tanto perché la pressione è costante, quanto perché sto considerando qualcosa di chiuso!
Quindi in definitiva scrivere $deltaQ-pdV+pdV+Vdp=deltaQ+Vdp$ mi sembra un mischione dove considero un sistema chiuso, testimoniato dal fatto che il primo principio nella forma $dU=deltaQ-W$ vale solo per chiusi e poi dove prendo anche $dV=pdV+Vdp$ ma $Vdp$ è il lavoro di frontiera che a priori già decido di non considerarlo.
In poche parole il termine $Vdp$ mi sembra inutile da scrivere in questa trattazione chiusa, o sbaglio?
Resto però in dubbio perché se appunto lo eliminassi avrei: $dH=dU+pdV+Vdp=deltaQ-pdV+pdV=deltaQ$ anche se non sono in una trasformazione isobara, risulta sempre $dH=dQ$ per un sistema aperto, il che non è vero!
Eppure quel termine di cui necessito ($Vdp$) a me non piace per nulla
Lascerei perdere quei giochini con i differenziali che fanno solo confusione.
Attieniti ai ragionamenti tipo il link di sopra, dammi retta. Anche qui trovi considerazioni e link utili.
Attieniti ai ragionamenti tipo il link di sopra, dammi retta. Anche qui trovi considerazioni e link utili.
Come sai l'entalpia si calcola a pressione costante.
Allora se fai il differenziale totale ti rimane solo
$ dH=d(U+pV)=dQ-pdV+pdV$
Che è appunto quello che volevi, definendo $ H=Q+pdV $
Non la trovi in libri di fisica uno, poiché è roba per chimici, ingegneri e di Fisica Tecnica (tabelle e diagrammi)
Allora se fai il differenziale totale ti rimane solo
$ dH=d(U+pV)=dQ-pdV+pdV$
Che è appunto quello che volevi, definendo $ H=Q+pdV $
Non la trovi in libri di fisica uno, poiché è roba per chimici, ingegneri e di Fisica Tecnica (tabelle e diagrammi)
L'entalpia non "si calcola a pressione costante".
È una funzione di stato come pressione, temperatura, entropia, energia interna ecc
Nel caso di sistemi aperti o per isobare torna comodo usarla, tutto qui.
È una funzione di stato come pressione, temperatura, entropia, energia interna ecc
Nel caso di sistemi aperti o per isobare torna comodo usarla, tutto qui.
Ciao,
Grazie @Lucacs e @Faussone
sì esatto, $ dH=d(U+pV)=dQ-pdV+pdV=dQ =>dH=dQ$ ma questo è vero per pressione costante, mentre H non è perforza valida a pressione costante. Era quello che cercavo di dire nel dubbio.
è quel che cercavo di dire lucacs
Ho letto il tuo link, mi era capitato con ricerca su google e ti dirò che in realtà ho capito (spero tutto) di quello che avete detto e linkato.
Diciamo che la mia erapiù una domanda sulmetodo usato dal prof (come dice lucacs è il corso di chimica in realtà), so bene che quei giochetti con i differenziali sono un po' raffazzonati. Però mi sarebbe paiciuto avere un parere esperto sul caso, cioè se secondo te quanto farneticavo era corretto. Mi pare che mi hai dato ragione, se è così mi basta
Per finire,grazie a tutti per le risposte.
Grazie @Lucacs e @Faussone
sì esatto, $ dH=d(U+pV)=dQ-pdV+pdV=dQ =>dH=dQ$ ma questo è vero per pressione costante, mentre H non è perforza valida a pressione costante. Era quello che cercavo di dire nel dubbio.
Resto però in dubbio perché se appunto lo eliminassi avrei: $dH=dU+pdV+Vdp=deltaQ-pdV+pdV=deltaQ$ anche se non sono in una trasformazione isobara, risulta sempre $dH=dQ$ per un sistema aperto, il che non è vero!
è quel che cercavo di dire lucacs
"Faussone":
Lascerei perdere quei giochini con i differenziali che fanno solo confusione.
Attieniti ai ragionamenti tipo il link di sopra, dammi retta. Anche qui trovi considerazioni e link utili.
Ho letto il tuo link, mi era capitato con ricerca su google e ti dirò che in realtà ho capito (spero tutto) di quello che avete detto e linkato.
Diciamo che la mia erapiù una domanda sulmetodo usato dal prof (come dice lucacs è il corso di chimica in realtà), so bene che quei giochetti con i differenziali sono un po' raffazzonati. Però mi sarebbe paiciuto avere un parere esperto sul caso, cioè se secondo te quanto farneticavo era corretto. Mi pare che mi hai dato ragione, se è così mi basta
Per finire,grazie a tutti per le risposte.
Be l'entalpia è tabulata, quindi se calcoli la variazione di entalpia hai il calore scambiato. Questo è il suo vantaggio.
È chiaro che se hai variazioni di energia cinetica e potenziale, tipico di certi sistemi aperti, dovrai sommarle all'entalpia.
Quando parli di entalpia in chimica, sei praticamente quasi sempre a pressione costante, tanto che puoi chiamarlo calore scambiato a pressione costante.
A volume costante usi l'energia interna, che come vedi non coincide sempre con l'entalpia
È chiaro che se hai variazioni di energia cinetica e potenziale, tipico di certi sistemi aperti, dovrai sommarle all'entalpia.
Quando parli di entalpia in chimica, sei praticamente quasi sempre a pressione costante, tanto che puoi chiamarlo calore scambiato a pressione costante.
A volume costante usi l'energia interna, che come vedi non coincide sempre con l'entalpia
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