In questo articolo scopriremo quali sono i migliori libri e manuali di termodinamica.
Con la parola termodinamica si identificava, almeno inizialmente, lo studio del calore. Oggi, invece, il significato del termine è stato esteso allo studio della trasformazione dell’energia in tutte le sue forme. La termodinamica ruota intorno al concetto di temperatura: come il tempo è la variabile fondamentale della dinamica, la temperatura è la variabile fondamentale della termodinamica.
Un “sistema termodinamico” identifica quella parte dell’universo che si vuole studiare (la rimanente parte è detta ambiente). Questa porzione di spazio è divisa dall’ambiente esterno mediante una superficie di controllo ed è il luogo in cui avvengono trasformazioni interne e scambi di materia o energia con l’ambiente esterno (sotto forma di calore o lavoro).
Tutti noi a scuola abbiamo appreso dell’esistenza delle tre leggi della termodinamica. In realtà esiste anche un principio zero che è implicito negli altri tre e che cerca di fornire una definizione di temperatura di un oggetto. Il principio zero della termodinamica afferma che, dato un corpo “X” in equilibrio termico con un corpo “Y” e “Y” in equilibrio termico con un corpo “Z” allora “X” e “Z” sono in equilibrio tra loro.
Il primo principio della termodinamica è un principio di conservazione dell’energia: “la variazione dell’energia interna di un sistema termodinamico chiuso è uguale alla differenza tra il calore fornito al sistema e il lavoro compiuto dal sistema sull’ambiente” ovvero “ΔU = Q – L” dove U è l’energia interna del sistema, Q il calore fornito al sistema e L il lavoro compiuto dal sistema. Il secondo principio afferma che “è impossibile realizzare una macchina ciclica che abbia come unico risultato il trasferimento di calore da un corpo freddo a uno caldo” (enunciato di Clausius). Il terzo principio sancisce che “è impossibile raggiungere lo zero assoluto con un numero finito di trasformazioni” e introduce la definizione della grandezza chiamata entropia.
A riguardo abbiamo inserito in coda alla nostra selezione dei migliori libri e manuali sulla termodinamica il testo “Le regole del gioco. Come la termodinamica fa funzionare l’universo“, di Peter William Atkins, e il piccolo gioiellino scritto dal fisico italiano Vittorio Silvestrini “Che cos’è l’entropia. Ordine, disordine, evoluzione dei sistemi”.
Cliccando sulle copertine si accede alle schede complete dei libri su Amazon, con tutti i dettagli e le recensioni dei lettori. Le edizioni qui riportate sono quelle più aggiornate disponibili.
Contenuti
Termodinamica e trasmissione del calore. Con aggiornamento online
Applicazioni di termodinamica e trasmissione del calore
TERMODINAMICA: Lezioni per l’Ingegneria
Fondamenti di termodinamica
Termodinamica per l’ingegneria chimica
Termodinamica
Elementi di fisica tecnica. Termodinamica applicata meccanica dei fluidi trasmissione del calore
Le regole del gioco. Come la termodinamica fa funzionare l’universo
Che cos’è l’entropia. Ordine, disordine, evoluzione dei sistemi
Tra i più importanti studiosi che hanno apportato contributi significativi nell’ambito della termodinamica spicca lo scienziato europeo Nicolas Léonard Sadi Carnot (nato nel 1796 a Parigi). I suoi studi sono un esempio significativo del contributo della tecnica alla fisica teorica e hanno condotto alla teorizzazione di quella che sarà chiamata la macchina di Carnot, al ciclo di Carnot e al teorema di Carnot.
Carnot intuì che il rendimento delle macchine termiche non dipende dalle caratteristiche del fluido ma dalla differenza di temperatura fra le due sorgenti di calore presenti.