Variazione entropia
Ciao Ragazzi
Mi sono imbattuto in questo problema e non so come risolverlo
Tre moli di un gas perfetto monoatomico subiscono una compressione adiabatica irreversibile dallo stato A a temperatura T1=30,0°C e volume V1=0,05 m^3 allo stato B con volume V2=0,01 m^3.
Determinare la variazione di entropia del gas nella trasformazione
Mi sono imbattuto in questo problema e non so come risolverlo
Tre moli di un gas perfetto monoatomico subiscono una compressione adiabatica irreversibile dallo stato A a temperatura T1=30,0°C e volume V1=0,05 m^3 allo stato B con volume V2=0,01 m^3.
Determinare la variazione di entropia del gas nella trasformazione
Risposte
Ciao TeM, innanzitutto ti ringrazio per avermi risposto.
Il tuo procedimento mi sembra troppo complicato. Io ho letto che è possibile calcolare la variazione di entropia per una trasformazione irreversibile escogitando una trasformazione reversibile, o più trasformazioni reversibili, tra gli stessi due stati di equilibrio. In questo modo bisogna calcolare il calore che sarebbe stato trasferito lungo un percorso reversibile tra gli stessi due stati. Bisognerebbe prendere in considerazione la trasformazione reversibile più conveniente allo scopo. Io inizialmente avevo scelto una trasformazione isoterma. Dimmi cosa ne pensi.
P.s non capisco cosa vuoi dire nella prima equazione. Il dCalore=dEntalpia + dLavoro. Non capisco come fai ad averla
Il tuo procedimento mi sembra troppo complicato. Io ho letto che è possibile calcolare la variazione di entropia per una trasformazione irreversibile escogitando una trasformazione reversibile, o più trasformazioni reversibili, tra gli stessi due stati di equilibrio. In questo modo bisogna calcolare il calore che sarebbe stato trasferito lungo un percorso reversibile tra gli stessi due stati. Bisognerebbe prendere in considerazione la trasformazione reversibile più conveniente allo scopo. Io inizialmente avevo scelto una trasformazione isoterma. Dimmi cosa ne pensi.
P.s non capisco cosa vuoi dire nella prima equazione. Il dCalore=dEntalpia + dLavoro. Non capisco come fai ad averla
"SantaBestia":
Tre moli di un gas perfetto monoatomico subiscono una compressione adiabatica irreversibile dallo stato A a temperatura T1=30,0°C e volume V1=0,05 m^3 allo stato B con volume V2=0,01 m^3.
Determinare la variazione di entropia del gas nella trasformazione
Direi che senza conoscere almeno un'altra variabile per lo stato B il problema, scritto così, non è risolvibile.
In ogni caso una volta noto lo stato finale la variazione di entropia si può calcolare facilmente immaginando una serie di trasformazioni reversibili che portano il sistema allo stato finale (per esempio una isocora che porta la temperatura dallo stato iniziale a quello finale e poi una isoterma che porta il volume a quello finale).
"TeM":
Per il primo principio della termodinamica sappiamo che \( dQ = dh + dL \).
[....]
Veramente scritto così si tratta di primo principio applicato a sistemi aperti, il primo principio chiama in causa l'energia interna non l'entalpia, il lavoro infinitesimo in generale è $pdV$ e non $vdp$ infatti. Il lavoro diventa $Vdp$ per sistemi aperti, ma è una conseguenza di quando si considera un sistema aperto non qualcosa di generale (qui avevo scritto qualche dettaglio in più).
Quello che scrivevi tu: dh=n(cv)dT è sbagliato. dU=n(cv)dT. Per questo non capivo come facevi a trovare tale equazione...
Comunque grazie
Comunque grazie
Grazie Faussone
Quindi non posso utilizzare l'equazioni delle trasformazioni adiabatiche PV^(Cp/Cv)=cost perché si sta parlando di una trasformazione irreversibile? Visto che ho una compressione adiabatica irreversibile devo avere una variazione di entropia < 0?
Esatto: siccome si tratta di trasformazione irreversibile non puoi usare l'espressione $pV^gamma="const"$ che vale nel caso di una adiabatica reversibile (trasformazione isoentropica). Se usi quella espressione per questo problema troveresti che la variazione di entropia sarebbe nulla, proprio perché quella espressione viene fuori imponendo che la variazione di entropia tra stato iniziale e finale di un gas perfetto che compie una trasformazione adiabatica reversibile sia nulla.
Per una traforazione adiabatica irreversibile invece la variazione di entropia è maggiore di zero (non minore come hai scritto).
Per una traforazione adiabatica irreversibile invece la variazione di entropia è maggiore di zero (non minore come hai scritto).
Visto che nello stato B ho il volume e nello stato A ho praticamente tutto. Sarebbe possibile fare una trasformazione isobara reversibile che collega lo stato A con lo stato B per ricavare la temperatura nello stato B e poi utilizzare la formula variazione entropia=n(cv)log(T2/T1)-nR(log(V2/V1))?
Non ho capito cosa intendi con quella domanda..
Se il tuo intento è calcolare la variazione di entropia di una gas ideale sottoposto a una compressione adiabatica IRreversibile noto la stato iniziale e il solo volume dello stato finale, come ti ho detto non è possibile.
Occorre che sia dato qualche altro dettaglio su come avviene quella compressione. Puoi capire da te che la variazione di entropia non è univoca in un caso del genere, ma dipende da quanto irreversibilmente avviene la compressione, pertanto senza altri dettagli il problema non può essere risolto.
EDIT Corretta svista: avevo scritto reversibile invece di IRreversibile (due correzioni perché avevo invertito reversibile e irreversibile anche in questa frase
).
Se il tuo intento è calcolare la variazione di entropia di una gas ideale sottoposto a una compressione adiabatica IRreversibile noto la stato iniziale e il solo volume dello stato finale, come ti ho detto non è possibile.
Occorre che sia dato qualche altro dettaglio su come avviene quella compressione. Puoi capire da te che la variazione di entropia non è univoca in un caso del genere, ma dipende da quanto irreversibilmente avviene la compressione, pertanto senza altri dettagli il problema non può essere risolto.
EDIT Corretta svista: avevo scritto reversibile invece di IRreversibile (due correzioni perché avevo invertito reversibile e irreversibile anche in questa frase
).
Questo è quello che volevo fare. Calcolo la pressione nello stato A attraverso la legge dei gas perfetti.
Utilizzo una trasformazione isobara reversibile per collegare lo stato A allo stato B. In questo modo utilizzando la legge dei gas perfetti ho nello stato B la pressione e il volume. Sempre attraverso la legge dei gas perfetti ottengo la temperatura nello stato B. Ora posso utilizzare l'equazione per ricavare la variazione di entropia del gas nella trasformazione.
Probabilmente sto dicendo un mucchio di cretinate
Utilizzo una trasformazione isobara reversibile per collegare lo stato A allo stato B. In questo modo utilizzando la legge dei gas perfetti ho nello stato B la pressione e il volume. Sempre attraverso la legge dei gas perfetti ottengo la temperatura nello stato B. Ora posso utilizzare l'equazione per ricavare la variazione di entropia del gas nella trasformazione.
Probabilmente sto dicendo un mucchio di cretinate
"SantaBestia":
Probabilmente sto dicendo un mucchio di cretinate
Ho paura di sì. Non voglio essere antipatico, ma ti ho già risposto.
Tu sembri però non considerare quello che ti scrivo e ti ostini a ripetere quello che già hai detto senza alcuna precisazione su cosa intendi, né alcun commento o riferimento agli stimoli che ho cercato di darti.
Per cui la chiudo qui
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