PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E CONCETTO DI SISTEMA ISOLATO

Il primo principio della termodinamica nasce dal principio di conservazione dell’energia meccanica e dall’equivalenza del calore–lavoro emersa dagli esperimenti di Joule.

Per capirlo sino in fondo occorre dare alcune definizioni che sono alla base della sua comprensione.

In termodinamica si utilizzano dei gas ideali per effettuare delle opportune trasformazioni e valutarne gli effetti.

Un sistema si dice isolato termicamente se non ci sono scambi di calore (Q = 0). Questo avviene se il gas è racchiuso in un contenitore di materiale isolante che non permette il passaggio di calore.
Un sistema si dice isolato meccanicamente se non ci sono scambi di lavoro (L = 0). Questo avviene se il contenitore non aumenta né diminuisce di volume.

Un sistema è isolato se è isolato sia termicamente, sia meccanicamente.

In un sistema isolato l'energia interna U rimane costante.Se consideriamo come sistema l'intero Universo, possiamo senz'altro assumere che esso sia isolato, dato che, per definizione, non può esistere un ambiente esterno all'Universo. L'energia totale dell'Universo si conserva.

Quali legami ci sono tra il primo principio della termodinamica e il principio di conservazione dell'energia meccanica?