Dubbi Fisica Tecnica
Salve ragazzi ho alcuni dubbi riguardanti degli esercizi di Fisica Tecnica
-In un esercizio mi dice che una massa d'aria considerata come gas ideali a calori specifici costanti è sottoposta ad una compressione fino a che il volume si dimezza, poi una trasformazione isocora e una isoterma riportano il sistema allo stato iniziale, devo valutare l'energia meccanica e termica scambiata.
Se riuscissi a conoscere i calori specifici o perlomeno il loro rapporto $k$ o la costante $R$ il problema per me sarebbe risolto, c'è un modo per ricavare questi valori ? o devo seguire un'altra strada ?
-l'altro esercizio mi da i valori di pressione e volume di due stati termodinamici e mi chiede di determinare il verso della reazione conoscendo anche $R$ e $C_v$.
Ho pensato di ricavare l'entropia generata e quindi individuare il verso della reazione , devo utilizzare il secondo principio $delta S=delta Q/T+S_(gen)$ ? se si come mi ricavo il calore scambiato e l'entropia ?
Grazie in anticipo, spero di riuscire a risolvere questi dubbi
-In un esercizio mi dice che una massa d'aria considerata come gas ideali a calori specifici costanti è sottoposta ad una compressione fino a che il volume si dimezza, poi una trasformazione isocora e una isoterma riportano il sistema allo stato iniziale, devo valutare l'energia meccanica e termica scambiata.
Se riuscissi a conoscere i calori specifici o perlomeno il loro rapporto $k$ o la costante $R$ il problema per me sarebbe risolto, c'è un modo per ricavare questi valori ? o devo seguire un'altra strada ?
-l'altro esercizio mi da i valori di pressione e volume di due stati termodinamici e mi chiede di determinare il verso della reazione conoscendo anche $R$ e $C_v$.
Ho pensato di ricavare l'entropia generata e quindi individuare il verso della reazione , devo utilizzare il secondo principio $delta S=delta Q/T+S_(gen)$ ? se si come mi ricavo il calore scambiato e l'entropia ?
Grazie in anticipo, spero di riuscire a risolvere questi dubbi
Risposte
quesito 1: l'aria è un gas biatomico.
quesito 2:
considera una QUALSIASI trasformazione reversibile che ti porti daalo stato $1$ al $2$.
(sceglitene una semplice!).
Poi calcola $\Deltas$ in quellq trasformazione.
L'Entropia è una grandezza di stato, per cui
la differenza di entropia tra due stati è indipendente dalla trasformazione.
Bye.
quesito 2:
considera una QUALSIASI trasformazione reversibile che ti porti daalo stato $1$ al $2$.
(sceglitene una semplice!).
Poi calcola $\Deltas$ in quellq trasformazione.
L'Entropia è una grandezza di stato, per cui
la differenza di entropia tra due stati è indipendente dalla trasformazione.
Bye.
Ti ringrazio molto per la risposta, colgo l'occasione per chiederti un altro chiarimento.
Mi riferisco alle reazioni in fase gassosa, precisamente per reazioni ad esempio isobare io so che è possibile calcolare $delta q=dh=c*dT$ (dove ora non ricordo bene se $c$ è il calore specifico a volume o pressione costante) , ma ugualmente $delta q=int T*ds$ corretto ? i due risultati dovrebbero essere uguali ? se ho scritto bene ti posto un esempio a cui mi riferisco i cui risultati differiscono.
Inoltre vorrei chiederti se possibile come devo comportarmi quando ho reazioni non internamente reversibili, precisamente come calcolo $delta q$ e $S_(Gen)$ ?
Grazie infinite per l'aiuto
Mi riferisco alle reazioni in fase gassosa, precisamente per reazioni ad esempio isobare io so che è possibile calcolare $delta q=dh=c*dT$ (dove ora non ricordo bene se $c$ è il calore specifico a volume o pressione costante) , ma ugualmente $delta q=int T*ds$ corretto ? i due risultati dovrebbero essere uguali ? se ho scritto bene ti posto un esempio a cui mi riferisco i cui risultati differiscono.
Inoltre vorrei chiederti se possibile come devo comportarmi quando ho reazioni non internamente reversibili, precisamente come calcolo $delta q$ e $S_(Gen)$ ?
Grazie infinite per l'aiuto
"frenky46":
Ti ringrazio molto per la risposta, colgo l'occasione per chiederti un altro chiarimento.
Mi riferisco alle reazioni in fase gassosa, precisamente per reazioni ad esempio isobare io so che è possibile calcolare $delta q=dh=c*dT$ (dove ora non ricordo bene se $c$ è il calore specifico a volume o pressione costante) , ma ugualmente $delta q=int T*ds$ corretto ? i due risultati dovrebbero essere uguali ? se ho scritto bene ti posto un esempio a cui mi riferisco i cui risultati differiscono.
Inoltre vorrei chiederti se possibile come devo comportarmi quando ho reazioni non internamente reversibili, precisamente come calcolo $delta q$ e $S_(Gen)$ ?
Grazie infinite per l'aiuto
A proposito del calore specifico, avendo tu detto che la trasformazione (non la reazione, a meno che tu non sappia che il sistema è realmente sede di reazione chimica o nucleare) è isobara, allora il calore specifico che indichi è quello a pressione costante per definizione. In particolare, hai anche che $c_p=((del h)/(del T))_p$.
$delta q=int T*ds$ è vera solo per trasformazioni reversibili.
Se la trasformazione è irreversibile, il calore lo calcoli col primo principio, che è valido sempre, facendo però attenzione al lavoro, che in generale non sarà esprimibile come $pdv$, non essendo neanche garantito l'equilibrio della pressione nel sistema. In alternativa, ma non sempre ti è utile, devi considerare che per una trasformazione irreversibile è $deltaq= TdS-TdS_s$, nella quale $dS_s$ è il termine di produzione entropica. Che non è facile avere, e che semmai si calcola a sua volta da $dS_s=dS-(delta q)/T$.
"kinder":
Se la trasformazione è irreversibile, il calore lo calcoli col primo principio, che è valido sempre, facendo però attenzione al lavoro, che in generale non sarà esprimibile come $pdv$, non essendo neanche garantito l'equilibrio della pressione nel sistema. In alternativa, ma non sempre ti è utile, devi considerare che per una trasformazione irreversibile è $deltaq= TdS-TdS_s$, nella quale $dS_s$ è il termine di produzione entropica. Che non è facile avere, e che semmai si calcola a sua volta da $dS_s=dS-(delta q)/T$.
Ti ringrazio se quindi la reazione è irreversibile come mi calcolo il lavoro, non potendolo considerare come $p*dv$ ?
"frenky46":
se quindi la reazione è irreversibile come mi calcolo il lavoro, non potendolo considerare come $p*dv$ ?
Nelle trasformazioni irreversibili in genere non è calcolabile in maniera esatta. Le cause di irreversibilità di prima specie (squilibri di pressione e/o temperatura e/o presenza di attriti) non consentono di conoscere le variabili di stato in modo esatto. Si approcciano in maniera approssimata utilizzando le espressioni note per le reversibili ed applicando opportuni coefficienti (dipende da caso a caso) ricavati da esperienze, o si misura.
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