Percorsi nel piano P-V (riscaldamenti)

Testo

Nel piano $P$-$V$ disegna, partendo dallo stesso stato iniziale $A$, il percorso qualitativo di (a) un riscaldamento a volume costante e (b) un riscaldamento a pressione costante. Indica il verso di percorrenza. Segnala se è possibile tracciare una curva anche per (c) un’espansione libera nel vuoto, motivando.

Soluzione

(a) Volume costante (isocora). $V$ resta fisso mentre $T$ aumenta; dalla legge dei gas $P = nRT/V$ cresce con $T$. Il percorso è un segmento VERTICALE verso l’alto.

(b) Pressione costante (isobara). $P$ resta fissa mentre $T$ aumenta; il volume $V = nRT/P$ cresce. Il percorso è un segmento ORIZZONTALE verso destra.

(c) Espansione libera. NON è possibile tracciare una curva: durante l’espansione libera il gas attraversa stati di non equilibrio in cui $P$ e $V$ non sono ben definiti su tutto il gas. Solo lo stato iniziale e quello finale sono punti nel piano, ma il percorso tra essi non esiste come curva.

$\ev{(a)\ \text{isocora verticale},\ (b)\ \text{isobara orizzontale},\ (c)\ \text{non tracciabile}}$

Collegamenti

Argomenti: Termodinamica Concetti: Trasformazioni termodinamiche Metodi: Diagramma P-V e ln P - ln V Oggetti: Gas ideale