Primo principio termodinamica - Sistemi chiusi
Buonasera!
Ho un dubbio che riguarda la termodinamica.
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Supponiamo di avere un sistema chiuso (non scambia materia con l'esterno).
Posso studiare le variazioni di energia del sistema scrivendo
$DeltaE= Q+L$
Se le variazioni di energia cinetica e potenziale sono trascurabili, potrò scrivere:
$DeltaU= Q+L$
Dove con $U$ si intende l'energia interna del sistema.
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Quello che mi turba è:
Molto spesso mi trovo ad affrontare problemi in cui il sistema è costituito da un recipiente contenente una sostanza che subisce una trasformazione, e viene chiesto di trovare $Q$ o $L$.
La sostanza è solitamente un liquido o un gas.
Per i fluidi posso estrapolare tutti i dati che mi servono dalle varie tabelle che contengono dati riguardanti $h, s$ e $ v$ (entalpia, entropia e volume specifico), PERò dell'energia interna $u$ neanche la traccia.
Come fare dunque?
Come faccio ad ottenere dei valori dal primo principio della termodinamica?
Ho un dubbio che riguarda la termodinamica.
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Supponiamo di avere un sistema chiuso (non scambia materia con l'esterno).
Posso studiare le variazioni di energia del sistema scrivendo
$DeltaE= Q+L$
Se le variazioni di energia cinetica e potenziale sono trascurabili, potrò scrivere:
$DeltaU= Q+L$
Dove con $U$ si intende l'energia interna del sistema.
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Quello che mi turba è:
Molto spesso mi trovo ad affrontare problemi in cui il sistema è costituito da un recipiente contenente una sostanza che subisce una trasformazione, e viene chiesto di trovare $Q$ o $L$.
La sostanza è solitamente un liquido o un gas.
Per i fluidi posso estrapolare tutti i dati che mi servono dalle varie tabelle che contengono dati riguardanti $h, s$ e $ v$ (entalpia, entropia e volume specifico), PERò dell'energia interna $u$ neanche la traccia.
Come fare dunque?
Come faccio ad ottenere dei valori dal primo principio della termodinamica?
Risposte
A parte che esistono grafici e tabelle che riportano anche l'energia interna, e che comunque la puoi ricavare dalle altre variabili termodinamiche, va considerato che in molti esercizi si tratta di gas perfetti, e in molti altri, specialmente di fisica tecnica, si tratta di sistemi aperti (compressori, turbine, condensatori ecc) e lì interessano di più le variazioni di entalpia.
Ti metto il link a una vecchia risposta, dove si parla di primo principio in generale:
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... a#p8405003
Come detto da Faussone, per i gas perfetti c’è una precisa definizione delle variazioni di energia interna, e nei sistemi aperti hanno importanza maggiore altre grandezze.
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... a#p8405003
Come detto da Faussone, per i gas perfetti c’è una precisa definizione delle variazioni di energia interna, e nei sistemi aperti hanno importanza maggiore altre grandezze.
"Shackle":
Ti metto il link a una vecchia risposta, dove si parla di primo principio in generale:
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... a#p8405003
Come detto da Faussone, per i gas perfetti c’è una precisa definizione delle variazioni di energia interna, e nei sistemi aperti hanno importanza maggiore altre grandezze.
Ciao Shackle mi intrometto:
Se non sbaglio per i liquidi incomprimibili e per i gas perfetti la variazione di energia interna è uguale a
calore specifico per differenza di temperatura
Giusto?
"Faussone":
A parte che esistono grafici e tabelle che riportano anche l'energia interna, e che comunque la puoi ricavare dalle altre variabili termodinamiche, va considerato che in molti esercizi si tratta di gas perfetti, e in molti altri, specialmente di fisica tecnica, si tratta di sistemi aperti (compressori, turbine, condensatori ecc) e lì interessano di più le variazioni di entalpia.
Ciao Faussone
Nei problemi in cui si tratta di sistemi chiusi e ho gas o liquidi, come posso ricavare i valori di energia interna in funzioni delle altre variabili termodinamiche?
Io so ricavare i valori di energia interna solo se ho la temperarura finale ed iniziale.
Se non ho una delle due temperature o nessuna delle due, e non posso definirle, come faccio?
Posto che io non conosca né Q né L o che siano uguali a zero.
@anonymous_f3d38a
Si, leggi il link , c’è scritto.
Si, leggi il link , c’è scritto.
"Shackle":
Ti metto il link a una vecchia risposta, dove si parla di primo principio in generale:
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... a#p8405003
Come detto da Faussone, per i gas perfetti c’è una precisa definizione delle variazioni di energia interna, e nei sistemi aperti hanno importanza maggiore altre grandezze.
Ciao Shackle, grazie per il link!
Ho letto che $p_1v_1^n= $ $p_2v_2^n= cost$
Domanda: all'atto pratico, chi è "cost"? Qual è la costante? Dipende dal fluido? Viene solitamente fornito dal testo?
La costante è determinata dalle condizioni iniziali del sistema, come sempre.
"CLaudio Nine":
Ciao Faussone
Nei problemi in cui si tratta di sistemi chiusi e ho gas o liquidi, come posso ricavare i valori di energia interna in funzioni delle altre variabili termodinamiche?
$u=h-pv$ per definizione, quindi se in un certo stato conosci $h$ $p$ e $v$ conosci anche $u$. Esistono diagrammi e tabelle che riportano poi direttamente $u$, ma nelle applicazioni di fisica tecnica interessa più $h$ per quanto detto prima.
Grazieeee
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