Appunti Fisica tecnica - Teoria

Tecnica fisica: base concetti, definizioni e sistema

Tecnica fisica base concetti Definizioni e Sistema delimitata di osservata da spazio regione una confine superficie detta chiuse. S usa confine impermeabile a Sist permeabile confine aperto sistema semplice sistema che dei risente non forze campi tensioni superficiali di risente di none Sistema può isolato col interagire contarne cornmeno di flussi di flussi materna con energia ma I lavoro flussi colore di di di essere energia possono si del quelle tutte proprietà sistema grandezze definiscono delle misurabili l'insieme osservabili a proprietà indipendenti dello stato forma sistema.

Trasformazione da del stato 1 sistema uno passaggio ad stato 2 uno avviene adiabatica Troy scambio di senza lavoro sala calore di flussi del Stato stazionario rimane sistema ogni proprietà nel invariata tempo Stato stato di termodinamica sist da raggiunto un q isolato in sufficientemente lungo tempo può essere un e descritto limitato mediante di proprietà un numero Proprietà stato di estensiva intensiva pressione temperatura e Specifiche due estensive di prop rapporto.

NB è Per la Termodinamica avere che q necessario leg che la costante e Cp meccanica sia pressione costante temperatura Lt e termico sia 9 Sistema chimicamente fisicamente e come genef e aree gara ftp.TNI 0 stato diaq Diagramma termodinamica Intuffaithffetatimi Pr feritemeinamico la che dato è pressione il definita trenta sistema per valore definita ben ha un rsYIo traditori.aeI della principio termodinamica lavoro.

Primo principio della termodinamica e lavoro

Dato il qualsiasi scambiata sistema con un il adiabatica che contorno commenta trasguna una in dei due solo dipende di coppia stati stati Ovvero della lavoro il dipende dal trad percorso non fLad 21 1,2 Si la stato def di interna può come energia prop U U2 di VrLad Un 2 variazione 1 interna energia del sistema se adiab.at non Questa fUr calore differenza Un lli il 22 è ClUnu L dell'energia bilancio Eq di interna si si chiuso un per dll NB dal il nella eta trattino quantita dcita che trattasi di l indica edu pollieta quantità infinitesima una e integra non du di variazione larve una per U Q ha PdciUe di parlare variazione non senso lavoro all'interno lo calore di di un stato sistema essendo di una prop non il lavoro il.

Definiamo meglio prendiamo seguente esempio F Un s di tramite comprime pistone superficie un gas 1 pulp Mpm e gas cnnlo DX spostamento I DX Per data lavoro il è forza definizione spostare xppppp p p Ovvero i dl FF S di dove cui p per dx d L S polli Alp trash è definita qualunque p una non per se PIAN TAL la allora trad avviene stati ai eg.tennod.in per integrare posso H V ht HeyPV J miopia specifica la entalpia è implicita parla di si se termodinamico così di concisione non se lei potrei definita fosse definirla essendo non non la del sistema pressione.

Derivando unità specifiche grande di Rae massa Un dh essendo pari dopo due t pdv t ctq pfdvi.pt Ndp ctq ottengo trapctg di variazione certa pia.

Capacità termica, calore specifico e serbatoio di calore

Capacità termica V termica B è d stato una non prop DI 14c me CIT calore quembomaalle Riferendosi grandezze specifiche definisce si calore il specifico CI innalzare la calore E quantità C1 esprime di di necessarie per la che di di temperatura sostanza certa 1kg una du part cast ctg ponendoci a dq du dire che posso ten cu du dhd cast rapponendoci a q p dire che ctq.ch posso IT n B ci stato dato ci Cp e prop sono p da che altre dipendeva prop stato di.

Serbatoio calore di che et può sistema ne scambiare ci calere qualunque mia quantità la variare es lago scusa temp atmosfera ecc propria.

Macchina termica e principio di Kelvin Plunk

Macchina termica cicliche stato trad compie in assorbendo serbatoio stato caldo calore da un fin lavoro producendo e N.B.me AU elica 0 UUztnasf.ee una T au essendo Q Lo Q 2030 uscente Cla entrante Q 1021 Qr Qr ha i si quindi MT Ls loci Cl Lta Ta 2TII della principio termodinamica Kelvin Plunk.

Enunciata di trasformazione realizzare è possibile non una in cui risultato l'unico sia la flusso di conversione un calore lavoro di in Q L.

Enunciato di Clausius e trasformazioni reversibili

Enunciato Clausius di Canisius L dce v è realizzare trasformazione non possibile una il l'unico risultato di un sia cui in passaggio da calore caldo serbatoio ad flusso di uno freddo un D a il reversibile Trad che sistema tale trasse sia sia il allo stato contorno essere riportati possono che simi BV reversibile landa è necessaria tress perché sia una che di condizione E.t avvenga per generale un o in stati etai Trad nella quale internamente invertibile trad non all'interno verificano si del irreversibilità sistema che far accada la deve trasformazione questo per si la che cosi un'f stati temp ET di durante sia per nello tempo variando nel spazio pur.

Di Clausius vale sistema ci sea ogni per e ciclica o trasformazione IIIIIItour bienv B t quando t al limite DI la serbatoio del calore temperatura o di T deve la del essere stessa sistema reversibilità avere per la consideriamo ciclica trasse seguente reversibile fila DI fica b trasf reuerribilie T tt ii cc È 1 rec S.

Entropia

Entropia allora la di stato Def prop 2 52 si varia è acne una eta S S assoluta è ma quindi non 7 definita dia meno una reversibile 1 costante 2 considero il irreversibile cielo ora irreversibile la trashyl si.sico ae µ differenza questa da calmata è v B ASI tnasf.ru O per ASI SSr Se ASI Si trad pertof adiabatica di aa produzione O d entropia flusso entropia.

Teorema dell'eminente dell'entropia un per isolate sistema termico annuente l'entropia non diminuire può Sa Scio 20o N lo B cielo loco incide stato finale cui un con per in macchina Che As termica 2 stato 0 finale es NB sistema T che un E trad ovvero in per compie invertibili internamente calore serbatoio di es Faas.

Coefficiente economico della macchina termica e ciclo reversibile

Definiamo della coeff macchina termica economica TI lavoro prodotto CE calore assorbito i Q si anche può scrivere i MT Ls 1 01 Qr E da LQr ClnT2 Ti2 la Consideriamo ciclo reversibile calcolo variazione un del serbatoi calore 2 di da di entropia sistema e composto la macchina termica geoffante Sat A asmiasse AS È 0 0g ciao esso reversibile si 0 ricava conclusione il In ciclo reversibile c left economica è un per I1E ti la.

Diamo quindi definizione seguente reversibile Carnot ciclo di ciclo realizzato fra 2 soli calore macchina La detta utilizzata serbatoi di viene Il macelleria detto loft di Carnot ecc eff.eccmcnn.cc Carnot economica di Oltre 21 Ec 1Ti Ciclo reversibile Carnet di di ao L Q È OÈ ma 0 Q µ LC L topso To.

Irreversibilità nel ciclo

Cerchiamo irreversibilità introduco di succede capire una cosa se del all'interno Cdc dell'irreversibilità A irreversibilità causa T la del temperatura serbatoio che te T2 Cdc il è interessa ha cui si per ea gee ht.IE tee LI la È a È l ii a La c Al L l È r i o cento l lfi so to Introducendo l'irreversibilità lavoro abbiamo del perso.

Calcola del d'entropia sistema ora composto Il isolato eta è termicamente sistema o cui per as ASI AS AS ASI Asmi Asat t 0 EÈ O t tob nel 2 serbatoio entra a ed esce vale 0 la relazione È 4 fa Riprendendo risultato ottenuto il precedentemente AL ToTo SIA Al Cl prod d'entropia dovuta all'wav che serbatoio Temp at più bassa la v B lavoro è il entropia è di e prod maggiore maggiore lavoro ha ha Si Treomica quando si una perduto f reversibile ASI 0 ovvero Ec E3.

Equazioni di Gibbs

Equazioni di Gibbs di DU Tds polli du def ato di intra en per polli def Tds dice E.t.ds.ded entropia in l'entalpia Analogamente per DH tds Udpt.

Sistemi chimicamente omogenei e diagrammi di stato

Sistemi chimicamente omogenei si è ehm quando si si parla presenti omogenei d chimica sala una spera Quando è il fisicamente sistema anche omogeneo vale l'ego di stato ftp.vit lo del O stato quindi rappresentare posso 3 sistema tramite queste grandezze il Viene stato riferimento diagramma di preso come dell'acqua.

Diagramma PT è 1 sola fase presente una stati pet fissata indipendenti sono X può valore 221bar T qualsiasi assumere p p 2 Varianza IIIIape finitezza t ho fissato pt ben preciso un 661bar valore p di p1 Varianza 1 se Ct F2 V delle Regola fasi t la in termina cui anticopunto luna punto liquido di lei gas triplo PT 03 Varianza punto fasi in sono presenti eqp tstp.to è solida.

Diagramma fase presente v non per le linee isoterme sono rosse p valore cit fissato certo unc variano mostrano come nelle v varie zone p e ee sogou.ggquitg Lt G saturo umido vapore ec ss G surriscaldato Vapore li limite liquido saturo inferiore curva limite ala curva superiore see.ec vapore.

Diagramma v-T, campo liquido e campo vapore

Nel le verticali L ischemie sono campo quasi dato volume trascurabili ma il variazioni che con la si può scrivere pressione è allora cost anche cast LT tv se Nel Lte e tempi pressione sono campo non T valore fissato indipendenti avrà di cui un per cui p valore di ben definito un per T allena si anche cost pG Nel decrescenti le che dato isolane se sono campo è che diminuisca logico lacementa pressione P ci Inne e Troy 21 l'area ciclica racchiusa tray per una oltre ad lavoro il essere museandiate anche il rappresenta calore scambiato L da qcà variazioni definite sconce dia meno costante una dalla O trans.

Parto 1 quindi V calore è il def specifico ce per dit d T da essendo di T da letee ce in g la calcolare voglia variazione di interna enera µ t Cl da dipende Tasn pon centno sufficiente O 0o il si ritenere può volume costante essendo nella liquida zona ElE Tmi tonic l'catalpa Analogamente per CT Il h il T volume ha dell'acqua c specifico meniusing nell'ordine ae è si ritenere trascurabile vca.rs può 4 Toho tila def ha Applicando entropia di CI teso si tutto si so1.

Considero nella liquido del 1 trasformazione t sottoroff campo Qua voler nela trasformazione pressoché costante a avviene nel cui T anche V Lt tevi L e anche V e ema campo per della il lo utili colore O Applicando trad 1 mando stesso procedimento s risultati volume si costante i specifico seguenti ottengono a è e LI ti 0mi u è CTh Ti ohi iE lietisi 0 si del nel Ovvero valori di si liquido assumere possono settore off i campi si che sulla limite 4 avrebbero a inferiore U curva e.

Campo bifase e titolo

Quando nel troviamo Ci ci siamo Ltlampo presenza in fasi quindi due definiamo a MI Mv Titolo massa vapore Ml me Mu liquido 1 massa Poniamo trovarci C ad di un ora un P caP a c c titolo al X devi essere Vx Vl Mu Vx Ml vene Mit veva v vi bb venne venne liquido vapore Cfile Nel Vx Vl 1 vvvv MlMute Munune me nunui 1 Fa net VI si Vl vv Vx ririd ve X definisce differenziale vclunespcifi.cc Vl vat Allo modo definiscono 4 stesso se si nhltxlhv.nl 4x calore latente httha r di M vaporizzazione.

Per ha ddh avdp Trust cast 9 si una a p du ctg la allora è Per tram esame in 41 ho rq relazione P lineare trad Pidml me IIIImu ml 9 Me t a specifico n ne plvu.ve Mal qdMx r pseise Isv se 1sx 7sesa li.

Vapori surriscaldati

Consideriamo nella dei che trash amiche ora campo surriscaldati vapori P 2v lungo trasformazione a nel dei isobare un campo surriscaldati vapori Ricordiamo che Troiana II caffe Entalpia la cost essendo trasformazione pa Tds ott dh due cul Cp Udpt integrando come dei liquidi settings campo ho ha Ha CI Tv interna en du pdu Tda du Tds una ah pelidu integrando è Ita vv Tv Vr la P veleno dµ è nu variazione non più nel trascurabile campo gassoso UvVie deve ricavare per la stato di funzione conoscere Patre Vr f entropia DI da Cp urtegrando T but CIsa su Tv.

Gas perfetti

Gas perfetti Un considerato può perfetta essere quando gas pcp pZtlt Tsrtcov Pocolavale relazione seguente tep psu Rot v PV RT n IPv sfaE.fin'malin Re Ro così costante specifica dei universale MMI Roma gas sistema te a nM.mn Ea Joule di Legge Per di è funzione interna perfetto energia gas un della sola temperatura U VIT NB UtA pii essendo RT allora anche l'certalpia è solo ACT della H ferma temple relazioni ricordo del calore specifico scrivere 1c perfetto per un gas posso dm Cv Cpedi G III le relazioni quindi ottengo seguenti du dh Utdi Cv Cp.

Perche f l'entalpia è h derivando PVut cpdft TtRdtnn 1h dip c.uavte Rci è Cp R definito positivo rt Pv ep definiamo 8ci 1 anche l'entropia Definiamo perfetto un per gas dm tds Gibbs risolva dip due q.cl per Tds dh Udpcult E duda dI cis Pdf t vEdpda epocadadnt udite T P integrando ottengo lulu Rcu.