Due moli di idrogeno
a temperatura T1 = 400 K assorbendo il calore Q = 5590 J,
B A V
U U U nc T
= − =
( se cv e’ costante)a quello B si ha
per un gas perfetto che esegua una
trasformazione - qualsiasi -
Si dica se la trasformazione può essere un’isobara reversibile.
fino a raggiungere uno stato finale
si espandono
e pressione p0 .
inizialmente alla temperatura T0 = 300 K e a pressione p0
qualunque ne sia il tipo dallo stato termodinamico A
(isocora, isobara, isoterma etc.)
reversibile o irreversibile
l’idrogeno gassoso puo’ , essere considerato
alla temperatura di 300 K e 400 K con buona approssimazione, un gas perfetto biatomico e
a patto che la pressione p0 non sia troppo elevata rispetto alla pressione atmosferica
e
1 0
( )
U nc T
VT
L Q U
U = 4157 J
L = 5590 - 4160 = 1433 J
per il primo principio della termodinamica
R = 8.314 J K
-1mol
-15
V
2
c R
n
=2
eT
1− T
0=100
1 0
5 ( )
n R T 2 T
per un gas perfetto biatomico
espressione che per una trasformazione
B A
p(V − V )
=
si avrebbe
ad ogni istante durante la trasformazione
se la trasformazione fosse reversibile
dL = p dV
e integrando per ottenere il lavoro totale
per una generica trasformazione reversibile B
A
V
L =
Vp dV
B
A
V
L = p
VdV
si avrebbe che
isobara reversibile diverrebbe
0
(
1 0)
L p V V
relazione che in questo caso diverrebbe
1 1
0 0
4 3 V T
V T
gli stati iniziali e finali di una trasformazione sono sempre
0 0 0
p V nRT
0 1 1
p V nRT
dato che la pressionedividendo membro a membro si ha
e dato che il sistema in esame e’ un gas perfetto
dei gas perfetti nello stato iniziale e in quello finale della trasformazione nello stato iniziale
mentre nello stato finale si ha per assunzione
si potra’ applicare l’equazione di stato
1 1 1
pV nRT
ovvero rimane fissa al valore
p
01 0
4 V 3 V
stati di equilibrio
0 0
0
V nRT
p
0 0 0
4
p 3 V V
L
=1663 J
e’ impossibile
da confrontare con il lavoro di 1433 J
0
(
1 0) L p V V
0 0
1
3 p V 1
03 nRT
dunque
quindi quindi
dato che 0 0
0
V nRT
p
effettivamente svolto dal gas
che la trasformazione sia un’ isobara reversibile
