Formulario Termodinamica

dU  Q  L  U  Q  L
Primo Principio della Termodinamica
U  nc v T dove cv è il calore specifico molare a volume
L’energia interna di un gas è
costante.
La variazione di energia interna per un gas mantenendone costante il volume è:  U  nc v  T
Introducendo cp calore specifico molare a pressione costante (è sempre cp >cv)si ha la relazione fondamentale
c
c p  c v  R e posto k  p risulta dalla relazione fondamentale c p  k R e c v  1 R
cv
k 1
k 1
1
RT dove k assume i valori
L’Energia interna totale si esprime allora come U  n
k 1
determinati con la teoria cinetica dei gas. Nella tabella i valori di k e dell’energia interna totale:
Valore di K
Energia Interna
Totale
Gas monoatomico
5/3=1,67
U
3
nRT
2
U
Equazione di stato dei gas perfetti
Dove P=Pressione
Valore
Unità di
misura
Gas biatomico
7/5=1,40
3
m atm
kgmole  K
U  3nRT
5
nRT
2
PV=nRT
V=Volume T=Temperatura n= Numero di moli
0,0826
Gas poliatomico
4/3=1,33
R=Costante dei gas il cui valore è:
0,0826
8314
8,314
847,8
1,987
litri  atm
mole  K
Joule
kgmole  K
Joule
mole  K
kgf  m
kgmole  K
Kcal
kgmole  K
(N.B. k=)
VALORI di Q ed L nelle trasformazioni termodinamiche
Trasformazione
Isobara
Lavoro
P  costante
Isocora
V  costante
Isoterma
Adiabatica
PV K  costante
L  PV2  V1 
Q  nC p T2  T1  
L0
Q  U  nCV T2  T1  
L  nRT ln
T  costante
Q Energia Termica
V2
V1
V2
V1
Q0
m 1


P1V1  P2  m
   1
L

1  m  P1 


PV m  costante
1
nR T2  T1 
k 1
Q  L  nRT ln
k 1


P1V1   P2  k 
1
P1V1  P2V2  
L
1  
k 1
k  1   P1  


Politropica
k
nRT2  T1 
k 1
Q  nCV
k m
T2  T1 
1 m
Calcolo rendimento termodinamico

Lavoro netto
Calore fornito
solo per la macchina di Carnot   1 
T
Q ceduto
 1  1 dove T1  T2
Q fornito
T2
Fattori utili di conversione
1 atm=101325 Pa
1 atm m3=101325 J 1 atm litro=101,325 J
Aggiornamento 2012
1 J=0.2388 cal
1 cal=4,1868 J