un sistema termodinamico
reversibile
Conseguenze del teorema di Clausius:
esegue una trasformazione
che si trova inizialmente in equilibrio
fino a
raggiungere coordinate
termodinamiche
X
ipoi da
X
fnello stato di
lo stato finale di
reversibile
una diversa trasformazione coordinate termodinamiche
X
flo riporta alle coordinate iniziali
X
iXi ≡ ( pi , Vi , Ti ,…)
Xf ≡ ( pf , Vf , Tf ,…)
la funzione di stato entropia
2 Rev
Tr
1 Rev
Tr
2 Rev
Tr Tr
1 Rev( )
p V,T
V
per il teorema di Clausius
nelle trasformazioni reversibili e’ sufficiente i segni del calore e del lavoro per ripercorrere in senso inverso
poiche’ e’ reversibile scambiare
la trasformazione e
il sistema termodinamico ha effettuato
un ciclo reversibile si deve avere
0
2 Rev
Tr
0
Tr
RevT
T
f
i
1 Rev
X
X
Tr
T
i
f
2 Rev
X
X
Tr
f
i
1 Rev
X
X
Tr
T
f
2Rev
X
X
Tr
i
T
i
f
X
X
Tr2Rev
T =
f
i
X
X
Tr2Rev
T =
f
i
1 Rev
X
X
Tr
dQ
T
dQ T
f
i
2Rev
X
X
Tr
f
i
X
X
Tr2Rev
dQ
T
in conclusione
la
grandezza
l’integrale di
non e’ un differenziale esatto
e’ sempre un differenziale esatto dunque
significato ?
ma attenzione: questo -non- vale vale
nelle
e men che meno in quelle irreversibili !
per le trasformazioni solo e
soltanto
trasformazioni quasi statiche
reversibili
e sono trasformazioni reversibili qualsiasi
non dipende dal percorso !
al contrario di che
1 Rev
Tr Tr2 Rev
=
f
i
1 Rev
X
X
Tr
dQ T
dQ T
f
i
2Rev
X
X
Tr
dQ
T dQ
T
non dipende dal ’’cammino’’,
assume in corrispondenza
per andare da
X
i aX
fallora dipendera’ solo dal valore che se
una determinata funzione delle sole
coordinate termodinamiche del sistema effettuata
di
X
i edX
ftrasformazione
Tr
Revossia dalla
di integrale di linea di una forza conservativa
lungo un percorso chiuso
in perfetta analogia con il concetto
f
i Rev
X
TrX
dQ
T
quindi
di un sistema termodinamico si postula l’esistenza di una nuova
denominata
coordinate termodinamiche
entropia
nel
S. I.
l’entropia si misura in Joule/KelvinS (X)
dipendente dalle sole
funzione di stato
e definita come:
(
f) ( )
iS X S X
v
f
i
Re
X
TrX
dQ
T
e possiamo farlo utilizzando
come nel caso
dell’energia interna
per valutare dobbiamo calcolare l’integrale
DS
che connetta i due stati reversibile
tipo di trasformazione termodinamica
una
trasformazione ma solo a patto che sia
Nota bene :
l’entropia e’ definita a meno di una costante
qualunque quindi non ne conosciamo il valore assoluto
variazione durante una trasformazione
ma possiamo conoscerne la
v f
i Re
X
Tr X
T
mentre conosciamo bene il significato dell’energia interna ma dobbiamo ancor capire quale sia il significato fisico dell’entropia
esiste una seconda funzione di stato associata dunque
alle trasformazioni termodinamiche oltre all’energia interna