◈ Termodinamica

Gas perfetti, trasformazioni termodinamiche, I e II principio, macchine termiche, cicli di Carnot e Otto, entropia.

📋 Formulario

Teoria Completa

Esempi Svolti

Esempio 1Ciclo A→B→C→A — Lavoro netto in un ciclo termodinamico
Esempio 2Dal ghiaccio al vapore — Le tappe del riscaldamento

Esercizi con Soluzione

Esercizio 1Compressione adiabatica — Il Diesel si accende da soloAlta
📋 Problema da risolvere
Un gas biatomico (γ=1.4\gamma=1.4, n=2n=2 mol, Cv=5R/2C_v=5R/2) subisce una compressione adiabatica da P1=1P_1=1 atm, T1=300T_1=300 K a P2=8P_2=8 atm. Trovare T2T_2, WW e ΔU\Delta U. Spiegare perché la temperatura aumenta così tanto.
📌 Dati forniti
n=2 molγ=1.4C_v=5R/2P_1=1 atm, T_1=300 KP_2=8 atm
Esercizio 2Variazione di entropia in processi sempliciAlta
📋 Problema da risolvere
Calcolare ΔS\Delta S per: (a) riscaldamento isobaro di n=1n=1 mol di gas biatomico (Cp=7R/2C_p=7R/2) da T1=300T_1=300 K a T2=600T_2=600 K; (b) espansione isoterma a T=300T=300 K con V2=2V1V_2=2V_1 per lo stesso gas.
📌 Dati forniti
n=1 molC_p=7R/2T_1=300 K, T_2=600 KV_2/V_1=2
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Termodinamica e Trasmissione del Calore
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Problemi Integratori

Esercizi che uniscono tutti i capitoli — livello esame
Problema 1La Centrale Termoelettrica: dal Gas alle Molecole all'EntropiaESTREMA
Una centrale termoelettrica usa n=5 moln = 5\,\mathrm{mol} di gas biatomico (γ=7/5\gamma = 7/5, Cv=5R/2C_v = 5R/2) che compie il seguente ciclo su piano PV:

Stato A: PA=1 atmP_A = 1\,\mathrm{atm}, TA=300 KT_A = 300\,\mathrm{K}. A→B: compressione adiabatica fino a VB=VA/8V_B = V_A/8 (rapporto compressione r=8r = 8). B→C: isocora, riscaldamento fino a TC=2400 KT_C = 2400\,\mathrm{K} (combustione). C→D: espansione adiabatica fino a VD=VAV_D = V_A (ritorno al volume originale). D→A: isocora, raffreddamento (ciclo di Otto).
📌 Dati del problema
n = 5\,\mathrm{mol}\gamma = 7/5 = 1.4,\; C_v = 5R/2T_A = 300\,\mathrm{K},\; P_A = 1\,\mathrm{atm}r = V_A/V_B = 8T_C = 2400\,\mathrm{K}
(a)Gas Perfetto — Stati termodinamici(b)I Principio — Lavoro e Calore per ogni tratto(c)Cicli — Rendimento Otto vs Carnot(d)Teoria Cinetica — Molecole in moto(e)Entropia — II Principio e Bilancio Globale