Energia interna di un liquido

[saturni....@gmail.com]

Salve,

l'energia interna di un gas o di un solido può
essere espressa dalla seguente equazione:

E_int = f/2 n R T

in cui "f" indica i gradi di libertà
degli atomi o molecole costituenti la
sostanza in esame.
In particolare, per i solidi f = 6 e ritroviamo
la legge di Dulong e Petit.

Vengo alla mia domanda:
Come posso esprimere l'energia interna di un liquido?

Grazie,
André

[Giorgio Bibbiani]

saturni....@gmail.com wrote:
> l'energia interna di un gas o di un solido può
> essere espressa dalla seguente equazione:
>
> E_int = f/2 n R T

Diciamo che e' una formula limite, che puo' valere in alcuni
casi particolari (v. la replica di Elio in data 31/7/2014).

> in cui "f" indica i gradi di libertà
> degli atomi o molecole costituenti la
> sostanza in esame.
> In particolare, per i solidi f = 6 e ritroviamo
> la legge di Dulong e Petit.

Nel caso di un solido monoatomico non chiamerei f
"numero di gradi di liberta'", dato che un atomo o ione
avrebbe comunque 3 g.d.l. (di traslazione).

> Vengo alla mia domanda:
> Come posso esprimere l'energia interna di un liquido?

Non so, ma scommetterei che non sarebbe una formula
semplice come quella sopra, e dipenderebbe decisamente
dalla natura del liquido.

Ciao
--
Giorgio Bibbiani

[Archaeopteryx]

> Non so, ma scommetterei che non sarebbe una formula
> semplice come quella sopra, e dipenderebbe decisamente
> dalla natura del liquido.

Mi capitò anni fa un libro di fisica dello stato solido
(solite edizioni MIR, mi pare) e ovviamente non potei
andare molto oltre la prefazione :) Se ricordo bene diceva
che uno dei modi di "vedere" la distinzione tra gli stati
della materia oltre che con i soliti forma propria, volume
proprio era quello che dici tu, ovvero la difficoltà di
esprimere l'energia interna in forma semplice. Ma posso
anche ricordare male, anzi è molto probabile.

ciao!

Apx.


--
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[Giorgio Pastore]

On 11/2/14 6:31 PM, Archaeopteryx wrote:
....

> Mi capitò anni fa un libro di fisica dello stato solido
> (solite edizioni MIR, mi pare) e ovviamente non potei
> andare molto oltre la prefazione :) Se ricordo bene diceva
> che uno dei modi di "vedere" la distinzione tra gli stati
> della materia oltre che con i soliti forma propria, volume
> proprio era quello che dici tu, ovvero la difficoltà di
> esprimere l'energia interna in forma semplice. Ma posso
> anche ricordare male, anzi è molto probabile.

C'e' quacosa di vero. Ma non sufficiente a distinguere tra fasi diverse.

Quello che c'e' di vero e' che, mentre per gas e solidi ci sono delle
situazioni limite in cui la descrizione meccanica e termodinamica puo'
essere estremamente semplificata, nei liquidi non c'e' nessun caso
mplice riconducibile ad una trattazione semplificata.

Pero' il criterio non e' sufficientemente stringente per distinguere tra
fasi diverse perche' ignora (e quello e' anche un limite di come ha
esposto la situazione l' OP) che ci sono stati termodinamici in cui la
descrizione di un gas devia da quella di un gas ideale e ancora piu'
stati di un solido in cui per vari motivi ci sono deviazioni da Dulong e
Petit. Magari approfondisco in una replica diretta.

Giorgio

[Giorgio Pastore]

On 11/2/14 11:23 AM, Giorgio Bibbiani wrote:
> saturni....@gmail.com wrote:
>> l'energia interna di un gas o di un solido può
>> essere espressa dalla seguente equazione:
>>
>> E_int = f/2 n R T
>
> Diciamo che e' una formula limite, che puo' valere in alcuni
> casi particolari (v. la replica di Elio in data 31/7/2014).

Oltre ai punti sollevati da Elio, principalmente riconducibili alla
differenza tra trattazione puramente classica e quantistica, aggiungerei
che, anche in un mondo puramente classico ci si deve attendere
deviazioni dai comportamente ideali a causa delle interazioni.
La cosa e' facilmente immagginabile nel caso dei gas (nel gas ideale si
trascura completamente l' effetto delle interazioni interatomiche sulla
termodinamica), un po' meno nel caso dei solidi ma anche li', quando si
fa la cosiddetta approssimaziona armoniche si sta introducendo un
sistema in cui mancano le interazioni tra i nuovi gradi di libberta' del
sistema (non piu' posizioni atomiche ma modi normali di oscillazione).
Nei soli di reali a temperature non bassissime, effetti anarmonici e
difetti vari ed assortiti complicano la situazione e possono da luogo a
deviazioni importanti da Doulong e Petit.

>> in cui "f" indica i gradi di libertà
>> degli atomi o molecole costituenti la
>> sostanza in esame.
>> In particolare, per i solidi f = 6 e ritroviamo
>> la legge di Dulong e Petit.
>
> Nel caso di un solido monoatomico non chiamerei f
> "numero di gradi di liberta'", dato che un atomo o ione
> avrebbe comunque 3 g.d.l. (di traslazione).

E' una lunga tradizione di nomencalura ambigua. Purtroppo :-(

Giorgio

[Archaeopteryx]

Il 02/11/2014 20:05, Giorgio Pastore ha scritto:
> C'e' quacosa di vero. Ma non sufficiente a distinguere

> tra fasi diverse. [...]


Grazie!