Termodinamica

[enr87]

perchè il lavoro svolto dall'ambiente è uguale al lavoro svolto dal sistema, cambiato di segno? mi pare d'aver letto che è una conseguenza del terzo principio della dinamica, ma non riesco bene a farmene una ragione: supponiamo di avere un cilindro con asse verticale, aperto in alto, il cui volume interno sia diviso da un setto mobile di massa trascurabile. nel volume in basso ci mettiamo un gas, dall'altra parte ovviamente l'aria. inizialmente supponiamo di avere una condizione di equilibrio dinamico, per cui la forza agente sul setto sia nulla. se scaldiamo il gas, aumenta la pressione esercitata sul setto, di conseguenza il setto si sposterà verso l'alto.
a questo punto due domande:
1) quando diciamo "lavoro svolto dal gas" oppure "lavoro svolto dall'ambiente", intendiamo il lavoro svolto dalla forza risultante agente sul setto (e con questo intendo somma vettoriale delle forze dovute alle pressioni dei due gas sul setto)?
2) in questo caso, cosa distingue il lavoro svolto dall'ambiente dal lavoro svolto dal sistema? è solo una questione di girare il sistema di riferimento?

[orazioster]

Sei tu a definire cosa è "Il sistema" -e quindi cosa sarà "l'ambiente".

Se consideri "sistema" il gas il lavoro che svolge
è esattamente il lavoro opposto che svolge l'ambiente.

Ricorda che stai trattando trasformazioni quasi-statiche: perciò
ad ogni istante il sistema e l'ambiente sono in equilibrio. Questo
vuol dire che l'ambiente esercita una forza di stessa direzione e modulo ma verso opposto (terzo principio della dinamica) a quella che esercita il sistema.

[enr87]

in realtà potrei considerare anche trasformazioni irreversibili (in tal caso per il calcolo del lavoro si usa la pressione esterna, perchè tanto poi basta cambiare il segno e ho il lavoro svolto dal gas..). la domanda era precisa: il lavoro svolto dal gas si calcola a partire dalla forza che solo il gas applica al setto, oppure devo calcolare la forza risultante sul setto e poi trovare il lavoro?
e poi non ho capito perchè il lavoro svolto dal sistema è uguale ed opposto al lavoro svolto dall'ambiente: so che si usa il 3 pdd, ma non ho capito come.