Leggi della termodinamica, macchine termiche e concetti di entropia per un corso di fisica universitaria.
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- Cosa afferma il Primo Principio della Termodinamica?
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L'energia non può essere creata né distrutta, ma solo convertita da una forma a un'altra. In un sistema, la variazione di energia interna è uguale al calore fornito meno il lavoro compiuto dal sistema.- Scrivi il Primo Principio della Termodinamica sotto forma di equazione.
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ΔU = Q - W, dove ΔU è la variazione di energia interna, Q è il calore fornito al sistema e W è il lavoro compiuto dal sistema.- Definisci l'energia interna di un sistema termodinamico.
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L'energia totale contenuta in un sistema a causa del moto casuale delle sue molecole, esclusa l'energia cinetica e potenziale macroscopica.- Definisci l'entropia.
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Una misura del disordine o della casualità di un sistema, legata al numero di stati microscopici che un sistema può assumere in una data condizione macroscopica.- Cosa afferma il Terzo Principio della Termodinamica?
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L'entropia di un cristallo perfetto allo zero assoluto (0 K) è nulla. Quando la temperatura si avvicina allo zero assoluto, l'entropia tende a un valore minimo costante.- Enuncia il Principio Zero della Termodinamica.
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Se due sistemi sono ciascuno in equilibrio termico con un terzo sistema, allora sono in equilibrio termico tra loro. Questo definisce la temperatura come grandezza fondamentale.- Quanto vale lo zero assoluto in kelvin?
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0 K, che equivale a circa -273,15 gradi Celsius o -459,67 gradi Fahrenheit.- Definisci una trasformazione reversibile in termodinamica.
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Una trasformazione in cui il sistema rimane in equilibrio per tutta la durata e che può essere invertita con variazioni infinitesime delle condizioni esterne, riportando sia il sistema sia l'ambiente agli stati iniziali.- Definisci una trasformazione irreversibile in termodinamica.
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Una trasformazione reale in cui il sistema non è in equilibrio e non può essere invertita in modo da riportare sia il sistema sia l'ambiente agli stati iniziali.- Che cos'è il calore in termodinamica?
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Il trasferimento di energia tra un sistema e l'ambiente dovuto a una differenza di temperatura. Il calore fluisce spontaneamente dalla temperatura più alta a quella più bassa.- Che cos'è il lavoro in termodinamica?
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Il trasferimento di energia dovuto a una forza che agisce lungo uno spostamento. In termodinamica si riferisce di solito al lavoro di espansione o compressione compiuto da un gas o su un gas.- Che cos'è una trasformazione isoterma?
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Una trasformazione termodinamica in cui la temperatura rimane costante. Per un gas ideale, ΔU = 0, quindi Q = W.- Che cos'è una trasformazione adiabatica?
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Una trasformazione termodinamica in cui non c'è scambio di calore tra il sistema e l'ambiente (Q = 0). Il lavoro compiuto è uguale alla variazione di energia interna cambiata di segno (W = -ΔU).- Che cos'è una trasformazione isobara?
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Una trasformazione termodinamica a pressione costante. Il lavoro compiuto dal gas è W = P per ΔV.- Che cos'è una trasformazione isocora (isovolumetrica)?
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Una trasformazione termodinamica a volume costante (ΔV = 0). Non viene compiuto alcun lavoro dal gas né sul gas (W = 0).
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