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Equilibrio termodinamico

Che cosa si intende per equilibrio termodinamico?

Consideriamo il caso di un sistema sistema termodinamico nel quale coesistano i seguenti tre tipi di equilibri:

1) equilibrio termico, ovvero differenza nulla tra la temperatura del sistema e quella delle sorgenti con cui esso scambia calore;

2) equilibrio dinamico, ovvero risultante nulla delle forze agenti dall'esterno sul sistema;

3) equilibrio chimico, ovvero massa, composizione e concentrazione del sistema costanti nel tempo.

Tale sistema si dice che è in equilibrio termodinamico.

Quindi, quando in un sistema termodinamico coesistono i tre equilibri precedentemente descritti (termico, dinamico e chimico) si dice che il sistema è in equilibrio termodinamico.

Trasformazione reversibile e trasformazione quasi-statica

Una trasformazione termodinamica si dice reversibile se passa attraverso una successione infinita di stati di equilibrio termodinamico.

Se la trasformazione procede attraverso stati che differiscono di infinitamente poco da stati di equilibrio termodinamico allora si dice quasi-statica.

In pratica, le trasformazioni reversibili non esistono ma esistono trasformazioni quasi-statiche che possono essere considerate alla stregua di trasformazioni reversibili.

Riassumendo

Quando in un sistema termodinamico coesistono i seguenti tre equilibri:

  • termico;
  • dinamico;
  • chimico;

allora il sistema si dice che è in equilibrio termodinamico.

Gli stati di equilibrio termodinamico possono essere descritti tramite coordinate termodinamiche, cioè tramite grandezze fisiche che può avere un sistema termodinamico (densità, pressione, massa, volume, capacità termica, ecc.).

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