Ciclo di Carnot ed espansione isoterma

From: fadeh <fadehh_at_NOSPAMgmail.com>
Date: Sat, 19 Aug 2006 19:12:15 +0200

Ciao a tutti,

stavo studiando il ciclo di Carnot quando giunto a questa frase del testo
(Mazzoldi-Nigro-Voci): "L'espansione isoterma reversibile AB puo' essere
considerata come una successione di trasformazioni infinitesime: in ciascuna
a seguito di una diminuizione dp della pressione esterna (equilibrio
meccanico) il gas si espande di una quantita' dV raffreddandosi di dT; si ha
quindi una cessione di calore dQ dalla sorgente a temperatura T2 (equilibrio
termico) al gas che ritorna a temperatura T2", ho capito di non aver capito
una fava.

Il mio primo dubbio e' sorto quando ho letto: "..in ciascuna a seguito di
una diminuizione dp della pressione *esterna*...". Come esterna? Perche'
dovrebbe diminuire la pressione esterna? Siamo noi che la facciamo
diminuire, chesso' togliendo aria? Compiamo lavoro sull'ambiente?
In qualche capitolo precedente avevo studiato le trasformazioni isoterme ma
mi ero immaginato un qualcosa di questo tipo: "un gas ideale ad una
temperatura T e ad una *pressione maggiore di quella esterna* e' compresso
all'interno di un contenitore a pareti diatermiche con una parete mobile
(inizialmente bloccata). E' mantenuto a contatto ad una sorgente di calore
sempre a temperatura T. Si sblocchi ora la parete. Questa si espande poiche'
*la pressione INTERNA e' maggiore (per "costruzione") di quella esterna*. La
temperatura del gas diminuirebbe, ma poiche' e' a contatto con la sorgente
di cui sopra c'e' un flusso di calore dalla sorgente al gas che lo mantiene
a temperatura T.

Questo modellino che mi sono fatto per le trasformazioni isoterme e'
sbagliato?

Prima di chiederlo a voi, pero', sono andato indietro a rileggere la parte
sulle trasformazioni isoterme. Il risultato e' stato duplice: mi ha confuso
ancora di piu' le idee e vi faccio un'altra domanda :)

Eh si perche', rileggendo, ho trovato un'altra frase che non riesco a
inquadrare assolutamente nell'idea che mi ero fatto:
"Una trasformazione isoterma tra due stati di equilibrio di un gas si puo'
realizzare, ad esempio, se il contenitore, a pareti diatermiche, e'
mantenuto in contatto termico con una sorgente di calore alla temperatura T
e la parete mobile si muove a seguito di una differenza infinitesima di
pressione tra gas e ambiente esterno. Si hanno condizioni di equilibrio
meccanico e termico e possiamo assumere che durante la trasformazione la
temperatura sia costante e la pressione del gas sempre uguale a quella
esterna."
Perche' la pressione del gas, durante la trasformazione e' sempre uguale a
quella dell'ambiente? E' una condizione necessaria (il mio modellino, al
contrario, perche' funzionasse necessitava di una differenza di pressione)?
E poi: ma se non c'e' differenza di pressione, come fa il gas ad espandersi?
E ancora: immaginiamo che l'ambiente esterno (che e' un sistema isolato)
abbia un volume V. Se la parete si muove aumenta il volume del contenitore
(in cui c'e' gas) e diminuisce il volume V dell'ambiente. Quindi perche' mai
la pressione dovrebbe essere la stessa?

Ho come l'impressione che, come al solito, non ho capito niente...



Grazie,

fadeh
Received on Sat Aug 19 2006 - 19:12:15 CEST