"Enrico SMARGIASSI" ha scritto:
> Giorgio Bibbiani wrote:
>
>> In realta' questo principio non e' altro che un caso particolare del
>> piu' generale
>> principio di conservazione dell'energia,
>
> Neanche per sogno. Il primo principio della termodinamica *e'* la legge
> di conservazione dell'energia, sic et simpliciter. Non e' un caso
> particolare, non manca niente, non va aggiunto niente. La variazione di
> energia di un sistema e' data dall'energia eseguita dal/sul sistema
> variando i suoi parametri macroscopici (lavoro), piu' il resto: ed il
> resto e', *per definizione*, il calore. Punto.
>
>> a causa dell'attrito, questo scambio di energia non corrisponde ne' a
>> calore ne' a lavoro,
>
> No, questa e' energia che passa dal sistema all'ambiente senza variare
> parametri macroscopici, dunque e' calore. Infatti il sistema e' "gas nel
> cilindro", non "gas + cilindro"; il cilindro quindi e' parte
> dell'ambiente. Se si parla di trasformazione adiabatica questo termine
> gia' in partenza lo supponi trascurabile.
Rischio di passare per polemico, ma ancora non
mi e'chiaro questo punto.
Abbiamo una mole di gas ideale contenuto in un cilindro chiuso
da uno stantuffo mobile, il sistema termodinamico che consideriamo
e' il gas (gia' nell'esempio precedente consideravo il cilindro come
facente parte dell'ambiente esterno), il gas si trova inizialmente
in uno stato di equilibrio termodinamico A, subisce una espansione
adiabatica irreversibile (adiabatica perche' le pareti del recipiente
sono termicamente isolanti, o perche' la trasformazione avviene
tanto velocemente che lo scambio di calore e' trascurabile)
e lo stato finale di equilibrio del gas e' B.
Le variabili termodinamiche che caratterizzano il gas come pressione
e temperatura sono definite solo negli stati A e B ma non nel corso
della trasformazione che non e' quasistatica.
Dato che l'espansione avviene in un tempo finito, durante
l'espansione il gas possiede una velocita' macroscopica non nulla
(la velocita' del centro di massa del gas non e' nulla), l'energia
totale del gas e' la somma della sua energia interna nel sistema
del c.d.m. piu' l'energia cinetica associata al moto di traslazione del
c.d.m., a causa dell'attrito con la parete del recipiente il gas cede
energia alla parete del recipiente (a spese della sua energia
cinetica di traslazione), questo trasferimento di energia non
corrisponde a lavoro eseguito dal gas sul recipiente (perche'
la velocita' del recipiente e' nulla, viceversa la parete esegue
un lavoro non nullo sul gas) e a mio parere non corrisponde
neanche a calore scambiato: mi sembra che la situazione sia
analoga a quella di un corpo solido che striscia su un piano e
viene frenato per attrito, il piano esegue lavoro sul corpo, il corpo
non esegue lavoro sul piano, il corpo cede energia al piano
durante lo strisciamento ma non (o non necessariamente)
sotto forma di calore.
Conseguenza, dato che il gas ha ceduto energia al cilindro
durante l'espansione, ma non sotto forma di calore o lavoro,
e' che il lavoro che il gas esegue sullo stantuffo durante
l'espansione sara' minore dell'opposto della sua variazione
di energia interna tra gli stati A e B.
> Nota infine che se non fai questa ipotesi un trasferimento di energia
> dal/al cilindro ci sarebbe anche nel caso di trasformazioni reversibili.
> Pertanto dovresti in ogni caso conoscere almeno la capacita' termica del
> cilindro per calcolare qualcosa.
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
Received on Sat Jul 09 2005 - 15:01:49 CEST