I
fondamenti della termodinamica sono di natura empirica. Essi sono:
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Le basi della termodinamica
I
fondamenti della termodinamica sono di natura empirica. Essi sono:
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Principio zero
Consente di dare una
definizione empirica della Temperatura. Esso afferma:
quando due sistemi
sono in equilibrio termico con un terzo, essi sono in equilibrio anche tra loro.
La proprietà
condivisa è la temperatura; il dispositivo che la condivide e ne registra il
valore è il termometro.
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A
è in equilibrio con B
A è in equilibrio con C
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Primo principio
Il primo principio fornisce una definizione operativa del calore. Il calore è equivalente ad una qualsiasi altra forma di energia. Il calore è equivalente al lavoro meccanico. Calore e lavoro sono i mezzi attraverso i quali i sistemi si scambiano energia.
Il primo principio afferma:
la somma del
calore e del lavoro scambiati fra sistemi è uguale alla variazione della loro
energia interna.
Il primo principio è quindi un’espressione del principio di conservazione dell’energia. Secondo questo principio tutti i processi che soddisfino la regola sul bilancio energetico da esso stabilita possono verificarsi; per cui, per esempio, è comunque possibile trasformare lavoro in calore e calore in lavoro.
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Per il 1° Principio della Termodinamica è sempre possibile trasformare integralmente calore in Lavoro e lavoro in calore |
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Il 2° Principio della Termodinamica puntualizza che, la soddisfazione del primo principio affinchè un processo si verifichi, è una condizione necessaria ma non sufficiente.
Secondo principio
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Il secondo principio impone un'ulteriore condizione alle trasformazioni termodinamiche: non è sufficiente che esse soddisfino il primo principio, esse devono evolvere in una determinata direzione. Esso afferma: |
in un processo termodinamico è impossibile avere come unico risultato la trasformazione integrale del calore in lavoro.
Il secondo principio
conferisce all’energia una qualità oltre che una quantità. Questa
qualità è misurata da una grandezza detta Entropia.
Il secondo principio asserisce che
i processi avvengono nella direzione di diminuzione della qualità dell’energia.
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Terzo principio
Il terzo principio fornisce un punto di riferimento assoluto per la determinazione dell’entropia. Esso afferma:
L’entropia di tutti i sistemi in equilibrio termodinamico alla temperatura dello zero assoluto possiede un valore finito. Questo valore è assunto uguale a zero indipendentemente dal sistema.
Una conseguenza del terzo principio è l’impossibilità di raggiungere la temperatura dello zero assoluto con un numero finito di trasformazioni.
