Terzo principio della termodinamica la variazione di entropia in una trasformazione reversibile tende ad annullarsi al tendere a zero della temperatura termodinamica assoluta lim ∆S = 0 T →0 come conseguenza del terzo principio i calori specifici e il coefficiente di dilatazione termica devono tendere ad annullarsi al tendere a zero della temperatura assoluta infine il terzo principio comporta l’impossibilita’ di raggiungere lo zero assoluto in quanto al tendere a zero di T tende a zero anche ∆S e quindi tende a zero il prodotto T ∆S ossia tende a zero il calore scambiato durante la trasformazione il che significa che al tendere a zero della temperatura diventa sempre piu’ difficile sottrarre calore ad un corpo e quindi abbassarne ulteriormente la temperatura da notare che ∆S → 0 non implica che anche S → 0 Potenziali termodinamici la disuguaglianza di Clausius in forma differenziale diviene dQ dS ≥ T per cui dQ = dU + dL dL = pdV TdS ≥ dQ dQ ≤ TdS primo principio della termodinamica espressione del lavoro in trasformazioni quasi-statiche combinando queste relazioni si ottiene ovvero dU + pdV ≤ TdS dU + pdV − TdS ≤ 0 usando questa relazione e’ possibile definire una serie di funzioni di stato dette potenziali termodinamici utili per determinare le condizioni di equilibrio di un sistema in particolari trasformazioni termodinamiche Potenziale di Gibbs Potenziale di Helmholtz se si opera in modo isotermo ed isobaro se si opera in modo isotermo ed isocoro G =U + pV − TS F= U − TS G e’ detto potenziale di Gibbs o entalpia libera F e’ detto potenziale di Helmholtz o energia libera dG = d (U + pV − TS ) dF = d (U − TS ) se T e p rimangono costanti se T e V rimangono costanti dG = dU + pdV − TdS dF = dU − TdS ma dU + pdV − TdS ≤ 0 dG ≤ 0 lo stato di equilibrio di un sistema in condizioni isoterme ed isobare e’ quello in cui il potenziale di Gibbs e’ minimo ma dU − TdS ≤ 0 dF ≤ 0 lo stato di equilibrio di un sistema in condizioni isoterme ed isocore e’ quello in cui il potenziale di Helmholtz e’ minimo Entalpia se si opera in modo isobaro ed isoentropico H= U + pV H e’ detta: entalpia dH = d (U + pV ) se p e S rimangono costanti dH = dU + pdV ma dU + pdV ≤ 0 dH ≤ 0 lo stato di equilibrio di un sistema in condizioni isobare ed isoentropiche e’ quello in cui l’entalpia e’ minima Nota Bene durante una trasformazione isobara la variazione di entalpia fornisce il calore scambiato nel corso della trasformazione differenziando dH =dU + pdV + dpV e se p e’ costante dH = dU + pdV = dQ l’entalpia e’ utile nello studio delle reazioni chimiche che si sviluppano in contenitori aperti e durante i cambiamenti di fase Legge di Hess la variazione di entalpia in una reazione chimica non dipende da come avviene la reazione chimica, in un unico passaggio o in step intermedi, e questo perche’ l’entalpia e’ una funzione di stato Backup slides