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Primo principio della termodinamica

Il testo sottoriportato è protetto dal diritto d’autore e ogni riproduzione (cartacea, elettronica, in Internet) deve essere esplicitamente autorizzata per evitare di incorrere nelle sanzioni previste dalla legge.

Il primo principio della termodinamica (enunciato da Clausius) afferma l’impossibilità di creare e di distruggere energia, che può invece essere trasformata da una forma a un’altra.

Come conseguenza, un sistema può variare il proprio contenuto di energia solo attraverso scambi di calore e di lavoro con l’ambiente:

ΔU=Q-L

dove ΔU è la variazione di energia interna subita dal sistema durante la trasformazione; Q è la quantità di calore scambiata con l’ambiente (è positiva se passa dall’ambiente al sistema) e L il lavoro in gioco nella trasformazione (è positivo se compiuto dal sistema).

L’energia interna è una funzione di stato (si noti che Q ed L non lo sono, ma lo è la loro differenza). Se sono coinvolti dei gas e si lavora a pressione costante, il lavoro meccanico è dato dal prodotto della pressione per la variazione di volume.

L=P·(V2-V1).

A questo punto la termodinamica introduce un’altra funzione di stato, l’entalpia definita come

H=U+P·V.

L’entalpia (contenuto termico del sistema) è importante perché la sua variazione rappresenta il calore di reazione misurato a pressione costante. Poiché le reazioni chimiche avvengono generalmente a pressione costante, si considera il calore scambiato (calore di reazione) pari alla variazione di entalpia:

ΔH=Q.

 

Manuale di cultura generale – Chimica – Primo principio della termodinamica – Continua

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