Capitolo 1 - Introduzione
La termodinamica
è quella parte della Fisica che interpreta tutti quei processi in cui
si manifestano trasferimenti di energia. Questi processi riguardano un gran
numero di fenomeni della Natura, di cui molti sono tanto banali quanto sensazionali;
pensiamo, per esempio, al moto dei venti, alla formazione delle nubi, alla pioggia,
alla brina, all'evaporazione, ai fenomeni vulcanici, alla trasmissione del calore,
ai processi vitali....
La Termodinamica travalica i confini della Fisica divenendo utilissima
per la Chimica, l'Ingegneria, la Biologia,...
La Termodinamica è una scienza estremamente intrigante, essa ha quasi del fenomenale
perchè è capace di spiegare eventi che coinvolgono un enorme numero di particelle
utilizzando un numero ridottissimo di grandezze fisiche e poggiando su
alcuni assiomi, detti principi o leggi della termodinamica.
La Termodinamica concentra l'attenzione su tre entità: il sistema, l'ambiente
e la superficie di contorno che delimita il sistema dall'ambiente.
Il sistema è il soggetto dell'indagine scientifica; tutto ciò con cui
esso interagisce costituisce l'ambiente; la superficie di contorno
condiziona il tipo di interazione. L'idea chiave che accomuna il gran numero
di oggetti che, di volta in volta, costituisce il sistema, è il concetto
di stato termodinamico. Un sistema è in un particolare stato termodinamico
in ogni sua parte, come pure nella sua globalità, quando è caratterizzato dalle
stesse grandezze termodinamiche.
Questo capitolo riporta le nozioni di base della Termodinamica. Dopo una breve
introduzione vengono rivisti, a mo' di esempio, alcuni fenomeni la cui interpretazione
non può essere data in termini di concetti e metodi della Meccanica; tutto
questo al fine di dimostrare la necessita della nuova teoria.
Segue un'anticipazione sui fondamenti della termodinamica che altro non sono
che Leggi di natura esclusivamente empirica. Viene quindi riportato il Lessico
della Termodinamica. Il Metodo Termodinamico è l'insieme delle regole del gioco;
il concetto di stato termodinamico, come quello di reversibilità sono alcune
di queste regole.
Una teoria scientifica ammette solo grandezze definite su base operativa. La
regina delle grandezze della termodinamica è la temperatura. Il paragrafo
sulla temperatura, oltre alla definizione operativa di Temperatura, descrive
sinteticamente alcuni termometri e riporta le principali scale di termometriche.
Alcune note sulla pressione nei fluidi concludono il capitolo.