Primo principio termodinamica

[shinobi9]

Ciao..mi servirebbe una conferma..o una eventuale correzione!:)..riguarda il primo principio della termodinamica o meglio i segni nel primo principio.Avevo sempre preso la questione un po' meccanicamente al fine dell'esame..ma ora volevo sapere di essere certo del concetto.Da quanto capito tale principio consiste in una "conservazione dell'energia" ovvero scritto in formule è la traduzione matematica del concetto " l'energia non si crea o distrugge ma si trasforma"..tale frase la interpreto come (in termini spiccioli) " se l'energia interna di un sistema aumenta o diminuisce ciò avviene non senza un motivo...ma per il fatto che il sistema scambia energia con l'esterno ovvero l'energia scambiata con l'esterno viene trasformata in energia interna"..questa mi porta a un primo abbozzo della formula nota del primo principio deltaU=deltaE per simoboleggiare che quella di cui varia il sistema corrisponde a quella che scambia. Ora più approfonditamente tale legge la posso esporre come " la variazione di energia interna è uguale alla differenza tra il calore assorbito ed il lavoro fatto dal sistema"...ora qui è il punto in cui dovete dirmi se sbaglio!!..l'ultima definizione io la interpreto NON pensando ai segni ancora,in quanto ancora non si è introdotta una convenzione..se a questo punto introduco una convenzione in cui il calore assorbito è positivo e il la voro fatto positivo allora la prcedente diventa"deltaU=calore assorbito-lavoro fatto"=> deltaU=Q-L mentre se considero il lavoro fatto negativo allora avrei deltaU=Q-(-L)=Q+L(meno comune)....ho detto cavolate o ci sono!?voglio fissare il concetto una volta per tutte!

[quantunquemente]

si ha $DeltaU=Q-L$
il secondo membro è l'energia che il sistema scambia con l'ambiente: il meno davanti a $L$ è dovuto al fatto che, se il sistema compie un lavoro positivo ,cede energia

ad esempio, in una trasformazione adiabatica si ha $DeltaU= -L$ : se il gas viene compresso,fa un lavoro negativo ed aumenta la sua energia interna,se il gas si espande, il lavoro positivo lo fa completamente a spese della sua energia interna

[shinobi9]

Si questo lo sapevo grazie lo stesso!:)..il dubbio però è tra le 2 situazioni:
1)
-indipendentemente dai segni si ragiona così: "DU=calore assorbito-lavoro fatto dal sistema" cioè parto dal presupposto che "la variazione di en interna è uguale al calore assorbito meno il lavoro fatto dal sistema"-scelgo la convenzione per cui il calore entrante è positivo e il lavoro uscente è positivo quindi ora so come mettere i segni e ho:Du=Q-L

2) - parto dalla formula DU=Q-L
-considerando la convenzione per cui Q positivo è assorbito e L negativo è fatto dal sist=> giungo alla definizione"la variazione di en interna è uguale al calore assorbito meno il lavoro fatto dal sistema" cioè storicamente si è seguito 1 o 2?

[quantunquemente]

la 1)
$L>0$ se fatto dal sistema

[Carla1992]

"shinobi9": mentre se considero il lavoro fatto negativo allora avrei deltaU=Q-(-L)=Q+L(meno comune)

A me sembra poco chiaro questo passaggio. In L includi il segno ? Oppure no?
Cioè, in altre parole, con L indichi il valore assoluto del lavoro o il lavoro ?

[quantunquemente]

allora, ricapitolando
$DeltaU=Q-L$
$Q>0$ se il sistema assorbe calore
$L>0$ se il sistema compie un lavoro positivo
ripeto,è per questo motivo che davanti ad $L$ ci vuole il meno

[Carla1992]

Ti scrivo qualche altra cosa (in spoiler perché può darsi che sia superfluo ).

Seguo il tuo discorso e ti dico dove secondo me non torna, o meglio dove devi fare attenzione a cosa intendi . Ad un certo punto dici :

Ora più approfonditamente tale legge la posso esporre come " la variazione di energia interna è uguale alla differenza tra il calore assorbito ed il lavoro fatto dal sistema "...ora qui è il punto in cui dovete dirmi se sbaglio!!..l'ultima definizione io la interpreto NON pensando ai segni ancora,in quanto ancora non si è introdotta una convenzione

Secondo me qui stai implicitamente dicendo : " La variazione di energia interna è uguale alla differenza tra i valori assoluti del calore assorbito (o il lavoro subito) e del lavoro fatto (o il calore ceduto) dal sitema" . In questo modo la tua definizione è indipendente da una convenzione sui segni, altrimenti non lo è e ti potresti trovare con risultati assurdi.

Per esempio , prendiamo la tua definizione iniziale e adottiamo una convenzione ( non quella solita) :


$ Q > 0 $ (calore assorbito)

$ L < 0 $ (lavoro fatto)

$ Delta U = Q - L $

In questo modo se il sistema assorbe una quantità di calore tale che $ |Q| = E $ e compie un lavoro tale che $ |L| = E $ avresti


$ Delta U = E - (- E ) = 2 E $

risultato ovviamente assurdo ( perché il sistema ha assorbito e ceduto una stessa quantità di energia e quindi l'energia interna dovrebbe rimanere invariata) . Se invece nella definizione di variazione di energia interna parli dei valori assoluti questo non accade e qualunque convenzione ti va di adottare le cose dovrebbero tornare.

Ovviamente credo che questo discorso sia poco rigoroso ma penso che tu non volessi esattamente un discorso rigoroso, correggimi se sbaglio.

[shinobi9]

Si si ho detto una cavolata io...sono giunto alla seguente conclusione..prendendo la solita convenzione (Q> 0 assorb e L >0 fatto) si ha DU=Q-L che va intesa come DU=(+-Q)-(+-L)e il meno c'è proprio per questa convenzione nel senso che se , data questa con,mettessi il più ad esempio..arriverei a un risultato non fisicamente corretto invece così torna tutto perché per esempio se il sist assorbe calore e subisce lavoro ho DU ovviamente positivo(l'energia interna aumenta)..e infatti l'applicazione della legge porta a DU=+Q-(-L)=Q+L e DU torna positivo che ha senso fisico. Quindi il meno è successivo alla scelta della convenzione..