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Il sistema è quell'insieme di oggetti su cui si pone l'attenzione, mentre tutto quello che gli sta intorno viene chiamato 'ambiente'.
Il sistema e il suo ambiente sono separati da delle pareti, che possono essere diatermiche, ovvero quelle che si lasciano attraversare dal calore, oppure adiabatiche, quelle che impediscono alcuno scambio di calore.

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Quando l'energia interna di un sistema cambia da un valore iniziale Ui a un valore finale Uf a causa di uno scambio di calore Q e di un lavoro W, vale la relazione:  dove anche  ΔU = Uf - Ui .

Q è positivo quando il sistema assorbe calore e negativo quando lo cede, W è positivo quando il lavoro è compiuto dal sistema e negativo quando il lavoro è compiuto sul sistema.

ECCO SPIEGATO PERCHE'.

Supponiamo che un sistema acquisti una quantità di calore Q e che non compia ne subisca alcun lavoro.
Per il principio di conservazione dell'energia (CLICCA QUI!), l'energia interna del sistema aumenta da un valore iniziale Ui a un valore finale Uf e la sua variazione è uguale a Q.
L'energia interna di un sistema può cambiare anche se questo compie o subisce un lavoro.
Se è il sistema a compiere il lavoro, per il principio di conservazione dell'energia, la sua energia interna diminuisce dal valore Ui al valore Uf, perciò la sua variazione è uguale a - W.

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Risoluzione di un problema sul primo principio della termodinamica

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Risoluzione di un problema sul primo principio della termodinamica

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Immaginiamo un sistema che assorbe dall'ambiente un calore di 1500J e compie un lavoro di 2200J.

Calcoliamo la variazione di energia interna del sistema.

Il calore Q = + 1500J  è positivo perchè è assorbito dal sistema. Il lavoro W = + 2200J è positivo perchè è compiuto dal sistema.

ΔU = Q - W = + 1500J - (+ 2200J) = - 700J

Come possiamo notare, l'energia interna è negativa, e ciò significa che il sistema ha perso più energia di quanta ne abbia acquistata.

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ESEMPI DI SISTEMA-AMBIENTE NELLA VITA QUOTIDIANA

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ESEMPI DI SISTEMA-AMBIENTE NELLA VITA QUOTIDIANA

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In esso viene trattato il concetto di equilibrio termico .
Due sistemi si dicono in equilibrio termico se quando sono messi a contatto termico non si crea un flusso di calore.

Per spiegare meglio il principio zero della termodinamica prendiamo in considerazione tre sistemi, A, B e C, circondati inizialmente da pareti adiabatiche.
Avendo misurato la loro temperatura iniziale, sappiamo che i tre sistemi hanno uguale temperatura.
Mettendo a contatto termico i sistemi A e B con il sistema C attraverso una parete diatermica (Immagine) possiamo notare che non c'è alcun flusso di calore tra essi.

Ciò significa che i sistemi A e B sono in equilibrio termico con il sistema C.
Dato che i sistemi A e B sono in equilibrio termico con il sistema C, significa che essi sono anche in equilibrio termico tra di loro.

Se due sistemi sono individualmente in equilibrio termico con un terzo sistema, essi sono in equilibrio termico tra di loro.

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Attraverso questo video vedremo nel particolare l'energia potenziale molecolare e il moto di agitazione termica, per poter poi spiegare la termodinamica e gli scambi di energia.

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Lezione di supporto al libro di testo, pensate per gli studenti assenti alla spiegazione e che vogliano un aiuto nello studio dal libro di testo. in questa lezione Energia cinetica e potenziale microscopica, Energia interna, Stato di un gas. Sistema fisico