trasformazioni dei gas

[Solimano]

Volevo chiedervi un chiarimento : se un gas viene compresso
-lentamente
-istantaneamente
-si buca il recipiente( ora senza compressione)
che trasformazioni ho???

[Alex90]

Credo che nel primo caso hai una trasformazione quasi-statica, cioè reversibile.
Se invece la compressione è istantanea dovresti avere una trasformazione isobara.
Se si buca il recipiente hai una libera espansione.

Spero che qualcuno che ne sa più di me confermi ciò che ho detto

[Pairo]

Per il primo caso, se comprimi molto lentamente la trasformazione è quasi statica, cioè reversibile, ma il tipo di trasformazione dipende dalle condizioni in cui stai comprimendo. Ad esempio, se il contenitore è perfettamente isolante, hai una trasformazione adiabatica; in generale, però, dovresti avere qualche informazione in più.
Per il secondo caso invece la trasformazione è semplicemente irreversibile, e perde significato secondo me cercare di classificarla in altro modo, visto che comunque non si possono più applicare considerazioni relative alle trasformazioni quasi statiche.
Per studiare il terzo caso bisogna tener conto della pressione esterna per determinare "quanto velocemente" il gas esce dal contenitore, ma non penso che questo caso rientri in una classificazione specifica.

[Falco5x]

Per il secondo caso invece la trasformazione è semplicemente irreversibile, e perde significato secondo me cercare di classificarla in altro modo, visto che comunque non si possono più applicare considerazioni relative alle trasformazioni quasi statiche.

Penso che Alex90 si rifacesse al caso di compressione istantanea causata da pressione esterna costante (ad esempio quando il recipiente viene improvvisamente schiacciato dalla pressione esterna). In questo caso conoscendo la variazione di volume si ha anche il lavoro, che risulta . Se poi si hanno altre informazioni, ad esempio il calore scambiato, applicando il prmo principio della termodinamica magari si riesce a determinare lo stato finale.

[Ippo]

Per "compressione istantanea" di solito s'intende adiabatica, nel senso che non c'è tempo perché il calore fluisca. Il classico esempio è quello del pistone del motore diesel: in quel caso la trasformazione è adiabatica non perché il pistone sia un perfetto isolante, ma perchè il pistone si abbassa molto rapidamente e il calore che fluisce è poco.

Confermo che "lentamente" = "reversibilmente" e "si buca il recipiente" = "libera espansione", ma questo di per sé aiuta poco

[String]

Ciao, vorrei chiedere anch'io un chiarimento...Supponiamo di avere un gas in un recipiente isolante messo nel vuoto e chiuso da un pistone mobile di una certa massa e che il sistema sia in equilibrio. Se si pratica un piccolo foro sul recipiente, il gas comincia a fuoriuscire, mentre il pistone che chiude il recipiente comincia ad abbassarsi. In questo caso il pistone abbassandosi compie lavoro? La pressione e la temperatura del gas nel recipiente rimangono costanti?

[Pairo]

Se è presente un campo gravitazionale, questo certamente compie lavoro, poiché si ha uno spostamento parallelo alla forza peso; se pensiamo ad un buco piccolo il pistone in generale è anche rallentato dagli urti con le molecole del gas,e parte di questo lavoro si trasforma in energia interna delle particelle, mentre la restante in energia cinetica del pistone. La pressione all'interno del recipiente ovviamente diminuisce perché se rimanesse la stessa il pistone non scenderebbe.
Per quanto riguarda la temperatura interna, non è facile descrivere la situazione:infatti, è vero che l'energia interna ha un contributo positivo dato dal lavoro ceduto dal pistone, ma poi perde energia interna che si trasforma in energia cinetica delle particelle che escono dal foro; quindi penso che la temperatura interna si possa considerare costante.
Fuori dal contenitore diventa impossibile una descrizione globale del gas perché le caratteristiche di temperatura pressione non sono più uniformi.
Nei problemi, comunque, di solito in queste situazioni le domande sono più rivolte alla velocità di uscita delle particelle o al tempo che impiega il contenitore per svuotarsi, e non alle caratteristiche del gas..
Spero di essere stato corretto

[CoNVeRGe.]

Secondo me dipende dalla velocità con cui avviene il tutto.
Se il processo avviene lentamente il gas credo esca a pressione costante e il pistone non compia lavoro.
A pressione costante perchè il processo sarebbe quasi-statico. La temperatura rimarrebbe quindi praticamente costante.
Se il processo avviene velocemente credo invece che il pistone un po' di lavoro lo va a compiere in qualche modo e quindi la temperatura aumenta.

La velocità dipenderebbe dalla pressione iniziale. Più pressione = più turbolenza = più lavoro.

Non so quanto questo possa essere giusto.