07 Termodinamica e termochimica

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TERMODINAMICA È lo studio dell’energia e delle sue trasformazioni. Gli studi sulla termodinamica iniziano nella Rivoluzione Industriale, quando gli scienziati e gli ingegneri studiarono le relazioni esistenti tra calore, lavoro e contenuto energetico dei combustibili nel tentativo di massimizzare il rendimento delle macchine a vapore. La natura dell’energia L’energia è definita come la capacità di compiere un lavoro o di trasferire calore. Possiamo pensare al lavoro come all’energia utilizzata per spostare un oggetto, dotato di massa, da un punto ad un altro e al calore come all’energia utilizzata per determinare l’aumento di temperatura di un oggetto. Energia cinetica e potenziale Tutti gli oggetti possiedono energia cinetica, l’energia collegata al movimento: Ec = ½ m v2 Gli oggetti possono essere caratterizzati anche da un’altra forma di energia, chiamata energia potenziale, che è invece correlata alla posizione di un oggetto rispetto agli altri oggetti. La fonte dell’energia potenziale di un oggetto è data da una forza che operi sull’oggetto stesso. Quando un oggetto viene spinto o tirato in qualunque modo, si dice che su di esso viene esercitata una forza: Ep = mgh Una delle forme di energia potenziale più importanti in chimica è rappresentata dall’ energia potenziale elettrostatica, che deriva dalle interazioni tra le particelle cariche. L’energia potenziale elettrostatica, E el, è direttamente proporzionale alle cariche elettriche dei due oggetti che interagiscono, Q1 e Q2, mentre è inversamente proporzionale alla distanza d che separa le due cariche: 𝐸𝑒𝑙 = 𝑘 𝑄1 ∙ 𝑄2 𝑑 dove k è una costante di proporzionalità: 8,99 * 109 J m / C2. Le unità di misura dell’energia Una caloria era definita come la quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di 1g di…