Equazione di stato per i gas perfetti

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Equazione di stato per i gas perfetti

martedì, Gennaio 11th, 2022

equazione di stato dei gas perfetti,costante universale dei gas, numero di avogadro

Per quanto detto nei numeri precedenti, la termodinamica studia il comportamento termico della materia, indipendentemente dalla struttura atomistica della stessa. In altri termini, ci si riferisce a proprietà globali efficacemente rappresentate dalle variabili di stato (pressione, volume, temperatura, etc.). Tuttavia, per molti sistemi è necessario studiare i processi fisici a scala microscopica. Un tipico esempio è rappresentato da un gas quale sistema costituito da un numero straordinariamente grande di "costituenti fondamentali" (atomi o molecole), per cui è impossibile determinare l'evoluzione dinamica di singola particella a partire da uno stato meccanico iniziale (posizione e velocità) altrettanto impossibile da assegnare. Ma è proprio l'elevato numero di particelle che ci consente di applicare un procedimento di natura statistica, in modo da poter eseguire delle operazioni di media sulle varie grandezze fisiche manifestamente coincidenti con le variabili di stato. Rammentiamo che tale approccio è il building block della Meccanica statistica che costituisce un edificio concettuale distinto dalla Termodinamica.

Ciò premesso, i gas perfetti sono sistemi termodinamici ideali costituiti da N » 1 particelle non interagenti, e che approssimano molto bene i gas reali nel limite delle grandi rarefazioni. Le appropriate variabili di stato sono P,V,T, per cui abbiamo un sistema in grado di scambiare energia meccanica con l'ambiente attraverso il lavoro di forze di pressione.
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Processi adiabatici

lunedì, Gennaio 10th, 2022

I processi adiabatici che si realizzano senza scambio di calore con l'esterno, per cui δQ=0. Nel caso particolare di un sistema che compie lavoro sull'ambiente attraverso le forze di pressione, si ha δL=PdV. Riprendiamo allora una relazione stabilita in questa lezione valida per una qualunque trasformazione