Teoria e domande Fisica tecnica

Introduz. alla termodinamica applicata

Al centro dell'analisi ho il sistema termodinamico: una porzione di spazio/materia la cui superficie di controllo è il confine (scelto da noi) (nei disegni è tratteggiata).

Fuori dalla sup. di controllo: ambiente esterno in realtà è solo lo spazio che (tutto l'universo) interagisce con il sistema = idealmente.

Sistema chiuso

Sistema chiuso che permette l'ingresso e l'uscita di energia, ma non permette ingresso e uscita di massa (es. => sistema cilindro-pistone).

Massa = cost / volume = variabile

Sistema aperto

Sistema aperto che permette l'ingresso e l'uscita sia di energia che di massa (es => espansore scambiatore di calore).

Massa = variabile

Volume = cost

Sistema isolato

Sistema isolato chiuso che viene isolato, impedendone il passaggio sia di massa che di energia (come calore e lavoro) con l'ambiente esterno.

L'universo è il tipico esempio di s.i., è l'insieme di sistema e ambiente esterno.

Il sistema è in uno stato termodinamico, se tutte le proprietà misurabili di un sistema hanno valore fisso.

L'insieme dei parametri del sistema definiti in uno stato term. sono dette proprietà del sistema e sono anche le sue coordinate termodinamiche eg coordinate di stato.

Nei sistemi "semplici" costruiti da sostanze pure il numero di variabili indipendenti necessarie è 2.

Intro.

Al centro dell'analisi ho il sistema termodinamico una porzione di spazio/materia la cui superficie di controllo è il confine (scelto da noi).

Fuori dalla super. di controllo: ambiente esterno in realtà è solo lo spazio che interagisce con il sistema (tutto "universo" idealmente).

Sistema chiuso

Sistema che permette l'ingresso e l'uscita di energia, ma non permette l'ingresso e uscita di massa (es => sistema cilindro-pistone).

Massa = cost

Volume = variabile

Sistema aperto

Sistema che permette l'ingresso e l'uscita sia di energia che di massa (es => espansore scambiatore di calore).

Massa = variabile

Volume = cost

Sistema isolato

Sistema chiuso che viene isolato impedendo il passaggio sia di massa che di energia (come calore e lavoro) con l'ambiente esterno.

L'universo è il tipico esempio di S.I. ed è l'insieme di sistema e ambiente esterno.

Il sistema è in uno stato termodinamico se tutte le proprietà misurabili di un sistema hanno valore fisso.

L'insieme di parametri del sistema definiti in uno stato term. sono dette proprietà del sistema e sono anche le sue coordinate termodinamiche e grandezze di stato.

Nei sistemi "semplici" costituiti da sostanze pure il numero di variabili indipendenti necessarie è.

Equazione di stato

Equazione di stato: legame funzionale tra le proprietà indipendenti e dipendenti.

Termodinamica classica

Termodinamica classica: descrizione del sistema in modo macroscopico.

Se il sistema è in uno stato termodinamico è in equilibrio non subisce grandi cambiamenti nel tempo.

Un sistema si dice in equilibrio se non è possibile il passaggio spontaneo a un altro stato se: sia che si abbia una modificazione spontanea anche nello stato dell'ambiente esterno.

• Eq. termico
• Eq. meccanico
• Eq. di fase

Purché un sistema sia in eq. termodinamico deve essere contemporan. in eq. (1) (2) (3) (4).

Equilibrio locale: equilibri di sistemi di dimensioni infinitesime, necessario per poter descrivere sistemi a pechi.

Una proprietà acquista senso solo se il sistema è in equilibrio; sono grandezze di stato, contrariamente alle grandezze di scambio definite nel passaggio da uno stato di equilibrio all'altro.

Massa = proprietà, distanza percorsa = no proprietà.

Può essere direttamente misurabile o ricavato dalle direttamente misurabili.

Proprietà intensive

Proprietà intensive: hanno un valore indipendente dalla massa del sistema, lo stesso per tutti i sottoinsiemi:

• Temperatura (T)
• Pressione (p)
• Densità (ρ)
• Velocità (v)

Proprietà estensive

Proprietà estensive: se il suo valore per il sistema nel suo complesso è dato dalla somma dei valori assunti dai diversi sottoinsiemi:

• Massa (m)
• Volume (V)
• Energia totale (E)_i=1

Descrivono un sistema stato estensivo.

y = Y/m

Proprietà estensiva.

Proprietà specifica relativa a quella proprietà estensiva.

Esempi p. specifiche:

• Volume specifico
• Energia specifica

Sempre con la minuscola (tranne T) temperatura e massa (m) che va minuscola anche se è una proprietà estensiva.

Proprietà dei differenziali

• Il valore ^z₂∑_z