Variazione di energia interna
Tre moli di un gas biatomico alla pressione di 15 atm si trovano alla temperatura iniziale di 549 K. Il gas
viene fatto espandere a pressione costante fino a raddoppiare il proprio volume e successivamente raffreddato
a volume costante fino a tornare al valore iniziale di temperatura. Calcolare quanto vale la complessiva
variazione di energia interna.
Ho calcolato la ΔU fra lo stato A e lo stato B come $ ncvΔT = 3*5/2R*(1096-549) $
E il ΔU fra lo stato B e lo stato C come $ ncvΔT = 3*5/2R*(549-1096) $
Mi viene un ΔU totale = 0. E' corretto?
viene fatto espandere a pressione costante fino a raddoppiare il proprio volume e successivamente raffreddato
a volume costante fino a tornare al valore iniziale di temperatura. Calcolare quanto vale la complessiva
variazione di energia interna.
Ho calcolato la ΔU fra lo stato A e lo stato B come $ ncvΔT = 3*5/2R*(1096-549) $
E il ΔU fra lo stato B e lo stato C come $ ncvΔT = 3*5/2R*(549-1096) $
Mi viene un ΔU totale = 0. E' corretto?
Risposte
L’energia interna è una funzione di stato; la variazione di energia interna è nulla quando lo stato finale del sistema è uguale a quello iniziale. Disegna le trasformazioni sul piano di Clapeyron : che ti sembra?
Ciao infoscience
Ti faccio notare che l'osservazione di Shackle è valida per qualsiasi sistema e o fluido ideale o reale che sia, perchè discende direttamente dalla definizione di funzione di stato.
Ma voglio farti osservare anche che il testo recita:
Ora per un gas perfetto l'energia interna dipende solo dalla temperatura, per cui ritornare alla temperatura iniziale significa ritornare all'energia interna iniziale. Per cui posso fare nel frattempo tutte le trasformazioni che voglio che questa affermazione del testo mi assicura che automaticamente $Delta U = 0$.
Però questo risultato non sarebbe stato automaticamente vero per un gas reale in cui l'energia interna dipende da T e V (oppure P) e in tal caso avrei dovuto verificare di essere esattamente tornato alle condizioni iniziali in accordo con l'osservazione di Shackle.
"Shackle":
L’energia interna è una funzione di stato; la variazione di energia interna è nulla quando lo stato finale del sistema è uguale a quello iniziale.
Ti faccio notare che l'osservazione di Shackle è valida per qualsiasi sistema e o fluido ideale o reale che sia, perchè discende direttamente dalla definizione di funzione di stato.
Ma voglio farti osservare anche che il testo recita:
"infoscience":
fino a tornare al valore iniziale di temperatura. Calcolare quanto vale la complessiva
variazione di energia interna.
Ora per un gas perfetto l'energia interna dipende solo dalla temperatura, per cui ritornare alla temperatura iniziale significa ritornare all'energia interna iniziale. Per cui posso fare nel frattempo tutte le trasformazioni che voglio che questa affermazione del testo mi assicura che automaticamente $Delta U = 0$.
Però questo risultato non sarebbe stato automaticamente vero per un gas reale in cui l'energia interna dipende da T e V (oppure P) e in tal caso avrei dovuto verificare di essere esattamente tornato alle condizioni iniziali in accordo con l'osservazione di Shackle.
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