TERMODINAMICA
Salve,ho il aeguente problema di cui mi interessa il come applicare il I Principio
Un recipiente adiabatico,chiuso ad una estremità da un pistone mobile,di massa trascurabile e privo di attrito e adiabatico,è diviso in due parti da un setto diatermico fisso.La parte A,di volume $Va=25l$,contiene 3 moli di gas ideale monoatomico,la parte B contiene 1 mole dello stesso gas,inizialmente in equilibrio con la pressione esterna $p0=3bar$.La temperatura iniziale è $T0=300K$.LA pressione esterna agente sul pistone viene gradualmente diminuita e il gas B si espande molto lentamente dal volume iniziale $Vb$ al volume finale $V=10Vb$.Calcolare la temperatura finale del sistema,le pressioni finali in A e in B,il lavoro compiuto dal gas.
Allora,ho pensato
1)i due gas all'interno essendo il setto fisso scambiano calore a vicenda
2)In B c'è equilibrio meccanico tra il gas e l'esterno del pistone,essendo le stesse le pressioni e tra i due gas c'è equilibrio termico ma non meccanico.Essendo l'espansione graduale fino a portare il sistema all'equilibrio termico T,ci sarà una graduale diminuzione di pressione in B e la stessa graduale diminuzione di pressione in A(penso che essendo in A il volume costante,una graduale diminuzione della p in B,determina in B un abbssamento dT di temperatura che viene stato per stato eguagliato da un abbassamento dT della T in A che ne provoca lo stesso abbassamento dp della p in B)---->reversibile
3)Non so se rilevante ma in A la trasformazione è isocora
4)$deltaUa=deltaQa-0$,poichè non ci è scambio di lavoro e $deltaUb=deltaQb-deltaW$,con il lavoro di espansione.
5)La variazione di energia totale del sistema sarà $deltaUt=deltaUa+deltaUb=0-deltaW$,poichè tutto il contenitore è adiabatico
6)Avevo pensato anche che le trasformazioni fossero irreversibili,poichè nonostante l'espansione lenta e i due stati iniziali e finali siano di equilibrio,c'è sempre una differenza di pressione nei due gas non ci sarà equilibrio meccanico--->irreversibile
Per l'equilibrio meccanico,nonostante le differenze di pressioni che ci possono essere tra due gas,se una espansione o compressione avviene gradualmente,tale che si hanno le stesse diminuzioni $deltap $di pressione nonostante le differenze di pressioni esistenti,si parla in questo caso di equilibrio meccanico?
Sbaglio qualcosa?
Grazie
Un recipiente adiabatico,chiuso ad una estremità da un pistone mobile,di massa trascurabile e privo di attrito e adiabatico,è diviso in due parti da un setto diatermico fisso.La parte A,di volume $Va=25l$,contiene 3 moli di gas ideale monoatomico,la parte B contiene 1 mole dello stesso gas,inizialmente in equilibrio con la pressione esterna $p0=3bar$.La temperatura iniziale è $T0=300K$.LA pressione esterna agente sul pistone viene gradualmente diminuita e il gas B si espande molto lentamente dal volume iniziale $Vb$ al volume finale $V=10Vb$.Calcolare la temperatura finale del sistema,le pressioni finali in A e in B,il lavoro compiuto dal gas.
Allora,ho pensato
1)i due gas all'interno essendo il setto fisso scambiano calore a vicenda
2)In B c'è equilibrio meccanico tra il gas e l'esterno del pistone,essendo le stesse le pressioni e tra i due gas c'è equilibrio termico ma non meccanico.Essendo l'espansione graduale fino a portare il sistema all'equilibrio termico T,ci sarà una graduale diminuzione di pressione in B e la stessa graduale diminuzione di pressione in A(penso che essendo in A il volume costante,una graduale diminuzione della p in B,determina in B un abbssamento dT di temperatura che viene stato per stato eguagliato da un abbassamento dT della T in A che ne provoca lo stesso abbassamento dp della p in B)---->reversibile
3)Non so se rilevante ma in A la trasformazione è isocora
4)$deltaUa=deltaQa-0$,poichè non ci è scambio di lavoro e $deltaUb=deltaQb-deltaW$,con il lavoro di espansione.
5)La variazione di energia totale del sistema sarà $deltaUt=deltaUa+deltaUb=0-deltaW$,poichè tutto il contenitore è adiabatico
6)Avevo pensato anche che le trasformazioni fossero irreversibili,poichè nonostante l'espansione lenta e i due stati iniziali e finali siano di equilibrio,c'è sempre una differenza di pressione nei due gas non ci sarà equilibrio meccanico--->irreversibile
Per l'equilibrio meccanico,nonostante le differenze di pressioni che ci possono essere tra due gas,se una espansione o compressione avviene gradualmente,tale che si hanno le stesse diminuzioni $deltap $di pressione nonostante le differenze di pressioni esistenti,si parla in questo caso di equilibrio meccanico?
Sbaglio qualcosa?
Grazie
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