La Fisica del calore – Pagina 58 – Punto 7

DOMANDA (studente) – Mi sono reso conto di non avere ben capito un passaggio. A pag.58, a 8 righe dal basso si dice “… dove col segno meno si è tenuto conto del fatto che a un aumento del volume deve corrispondere un lavoro negativo”. Tuttavia a pag. 109, a 13 righe dal basso, si dice: “… Il volume diminuisce ma l’energia potenziale interna aumenta – senza che aumenti la temperatura – a fronte di un lavoro negativo delle forze intermolecolari)”. Non capisco in definitiva se il lavoro compiuto dalle forza intermolecolari, quando il volume aumenta/diminuisce, sia positivo o negativo. Cose mi sfugge?

RISPOSTA – Per un gas (caso di pag.58), se il volume aumenta le forze intermolecolari di coesione compiono un lavoro resistente: lo stesso accade per la maggior parte dei materiali solidi durante la fusione. Il caso del ghiaccio (pag.109) è diverso: le molecole di acqua sono distribuite secondo un’architettura particolare, tale da determinare un ‘ingombro’ complessivo più grande pur essendo le molecole contigue più vicine tra loro, anche qui, di quanto non lo siano nel liquido: così, durante la fusione del ghiaccio il volume diminuisce anche se la distanza media tra molecole aumenta (lavoro quindi resistente, anche qui, delle forze di coesione, con aumento dell’energia potenziale interna).

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