Termodinamica e trasmissione del calore parte I - Termodinamica

IntroduzionFTtrodnzea.ae scopi della termodinamica

Studiare forze lavoro colore e di conversioni. Analizzare gli scambi le energia lavoro forme calore di cui si e energia a possono forme ricondurre tutte le altre. Metodo classico di approccio macroscopico con continuo ipotesi comportamentali regole di vista di dali ipotesi spaziale omogeneità vantaggio punto matematico di studio suddividendo anche l'oggetto in più parti di omogeneo omogenee variabili costanti le associano misure delle si grandezze in il volume tutto tra interessaci l'interazione di più controllo dispositivi.

Definizioni

Componente corpo di età certa materia con una spaziale omogeneità oggetto sistema le leggi fisiche applicano cui si su oggetto o più comprendere uno puoi componenti.

Superficie di controllo volume il controllo racchiude di il sistema comprende e esterno. Ambiente i che contiene al sistema non componenti appartengono. Universo 1 sistema ambiente esterno.

Termodinamiche proprietà di fisiche il descrivono che sistema comportamento un grandezze il modo descrivere in sistema minimo completo il numero per sono delle indipendenti.

Stato termodinamico di dalle in dei insieme certo istante cari tempo un indipendenti proprietà variabili coordinate stato di termodinamica.

Sistema l'ambiente interazione esterno in con lavoro calore scambiare massa e aperto può scambiare chiuso scambiare massa non può ma può lavoro calore e calore isolato lavoro scambiare massa non può o forma altra di o qualunque energia citabile isolato l'unico l'universo è sistema.

• Superfici semipermeabili permeabili impermeabili mobili rigide e diatermane adiabatiche di.
• Equilibrio sistema un meccanico di scambi lavoro no termico di scambi calore no elettrico di cariche motino diffusione chimico chimiche reazioni no o di.
• Forme altre equilibrio.

Equilibrio presenza simultanea termodinamico di tutte le forme di equilibrio di sistemi interazioni tra l'equilibrio quando si importante parla.

Evoluzione di sistema un

Processo evoluzione nel tempo tramite coordinate termodinamiche le rappresentazione di. Trasformazione evoluzione nello degli spazio curva stati linea trasformazione t di trasformazione.

Processi v P pa r2aB BBa tt v. Elimino il tempo. Per definisco ogni punto stato termodinamico uno 1 processo trasformazione la composto distanziati nel successione di anche tempo processi trasformazione. La linea è continua una 1 processo trasformazione ridicola indefinito identica volte di ripetizione un numero per.

La valori trasformazione linea chiusa è stessi una fine all'inizio termodinamici alla e diretto evoluzione la dallo processo l trasformazione stato formano un BA allo stato processo ciclico processo inversa la trasformazione andBda evoluzione e A stesso lo seguendo i B della diretta diretto percorso e verso opposto in inverso an X.

Processo reversibile se il inverso processo nell se traccia lascia si non il né diretto universo né con processo diminuisce l'inverso altrimenti si con la possibilità di realizzarlo indefinita nel mente tempo. Se delle soddisfatta due condizioni è irreversibile non una.

Grandezze dal indipendenti processo. Non dalla di dagli solo trasformazione linea dipendono ma finali stati iniziali e di dette stato grandezze differenziale forma di ammettono tipo esatto d YY YX DX X.

Grande dal dipendenti rice processo di dal scambio dipendono percorso grandezze. La differenziale forma non di tipo è esatto.

Richiamo matematici teoremi di

IIIFI dyx g de3dx E dyy eIt IL FIIIII e de. Generica differenziale forma al b.ciyidx dyysa esatta sa t esatta non if 29 09.

Temperatura livello e termico

Livello freddo caldo termico sensazione che sia più corpo più o un di altro un definisce livello il termico misura scala e la temperatura identificazione. Ambito termico dell'equilibrio macroscopico per la misurare tumperatura poter.

Principio zero della termodinamica. La misurare metodo temperatura per termico terzo in sistemi equilibrio sono sistema due in un con loro equilibrio termico tra tutti A equilibrio B sistemi Ai in hanno termico con altro un in la comune temperatura e.

Misura della temperatura

Sistemi chiusi rigidi contatto 2 a e superficie è dialermana la se sistemi calore due i scambiano a B coordinate termodinamiche le e dipendente variano modo in si termico l'equilibrio raggiunge B a temperatura e la si misura.

Termometro in termico equilibrio è sistema un altro un con misura la temperatura e le variabili costruirlo Y se si X cercano indipendenti ne per CX le Y variazioni misurano la e si cost una prende tengo variabile termometrica la DXX1 tra variabile la legame cost temperatura e lineare termometrica legame preferisco.

In fare il modo rapporto e mi questo posso serve non il conoscere legame XiXi1 e cose X21 X2 v cost.

Scala delle temperature assoluta

La determinata tramite temperatura questa essere può inserendo valori 2 equazione variabile il triplo valore stato in della certo punto un H2O valore alla arbitrariamente in temperatura assegnato corrispo denza del triplo punto XTT1 X costY 273 16 XtXtdove temperatura del Ti la triplo dell'acqua è punto Ti k273.16 Rte 491.69 ideale.

Nel che il termometro del volume imponiamo caso a gas variabile rimanga leggiamo costante e come p. Guardo decido primo un e un oggetto di valore triplo il pressione per punto il poi termometro e sull'oggetto pongo vedo ooogaaoap TCps.eIv ps273.16eost pt 1.

Fino la abbassando proseguo via nel via triplo pressione punto farlo tendere le vedo che e PSa convergono a nello stesso punto ps1 273.162 costPS 2Ptlimps273.16costps ptpeso.

Calori e lavori

Calori e lavor lìmmorn 0929. Calore è esercitata una un'azione non ma proprietà sistemi su si di di c'è scambio calore parla quando uno da differenza di una energia causata temperatura E dalla una di scambio e grandezza dipende trasformazione. La effettuata misura colori è metro con con.

Calore e flusso termico

Flusso termico il sistema cui rapidità con potenza o scambia calore. Grande istantanea era tra PIo Limp def E Atateote 03 Jci conviene studiare 5Ioche sawdi linea l'integrale SOt tra definito due quello istanti di tempo SO differenziale è esatto un non del IO derivata calore è la rispetto al non tempo.

Flusso dall'esterno forniti calore al sistema e sono positivi se.

Lavoro e potenza meccanica

Lavoro è un'azione esercitata ma una proprietà non sistemi su si di di scambio c'è calore parla uno quando forze da scambio uno energia causata non equilibrate E dalla una di scambio e grandezza dipende trasformazione.

Potenza meccanica il rapidità sistema cui con lavoro scambia. Grande istantanea era tra LCDWctPI Wendt LimAtti atoL SL 3F 5ho t.snSL differenziale è esatto un non del derivata calore W è la rispetto al non tempo. Lavoro sono quando e potenza positivi vengono ceduti dal sistema all'esterno.

Principio di azione e reazione

Per forza dall'ambiente di superficie esercitata ogni su forza sistema di un diario intensita esiste e una uguale dal esercitata sull'esterno mane sistema in verso opposta. In di relativi scorrimenti assenza FI LÌFess loses O0.

Se c'è componenti relativo 2 scorrimento attrito e N normale componente T tangenziale componente N utile lavoro T associato dissipativa tipo di attrito al esterno lavoro visse WES Wac UaeO Lae e sempre 70 LÌses Lae O potenza velocita forza.

Definita secolare come fses.chWess devaiche v con atfsesch.vcti.dtLES ffesch.is lavoro scambiato in at sulla At traiettoria SSe forze distribuito di di le parliamo tipo come pressioni sFes t.it daLt peAct aeag.at.

La normale e pressione alla superficie e determina il verso. Se uniforme la è pressione Fess pe.ch peCttACtiaIdALa scambiata è potenza dWess che dapectifaefcti.tn Pelt variazione istantanea volume del.

Il lavoro at scambiato in direct Less Pelt attot duct che sappiamo Ave AV quindi avg.fm at sul così concentriamo sull'esterno sistema ci e non fine. Alla troviamo visse ductspe atless aupe reazione.

Il principio di azione scrivere si può e insect Wessel pedvctiwaectiwaect d ls.seLess LaeLaeCP P AUp ppe Noi e ricordiamo Lae sottrazione che la 70 sono quindi e è vera.

Forze a distanza

Distanza forze a fisico l'attrito non è c'è contatto perché presente non lesdc.pllsdecpiUsed WedsCtti OO1. Se tipo di conservativo sono la ammettono esprimere posso potenziale potenza e come derivata dell'energia una nel tempo potenziale depinsects integrale un edt linea normale di non dse Ctz CtrP Ep Ep Atp.

Forre costante gravitazionali massa condectinsect Mg dtSed P forza AZMg x spostamento.

Forze interne

Forze interne forze superficie risultante interne nulla equilibrate rigida le mobile superficie forre scambiano l'esterno lavoro con detto l'equilibrio lavoro interno ma comunque locale mantenuto interno è.

Possiamo calcolarlo della tenendo interna conto pressione mmm di grazie all'ipotesi ductWi f peti si spaziale omogeneità d t sostituire le tensi ni possono interne la con pressione 1 ductLi dtP edpct costante nello spazio di variabile At eventualmente nel tempo.

Se attrito interno esiste viscosa sostanza Wi Wi Lt Wai chtli CP Li Lai Pp Fosseci lavoro avrei ideale che se eid potenza e non molecole attrito tra le interna viscoso dissipazione. Il calcolabile è ideale effettivo lavoro quello nopctsdvctidtli f.PHCP IdVatat.

Teorema dell'energia cinetica

Tutte forze le. Il che lavoro agiscono sul sistema compiuto da interne t è alla ed esterne cinetica variazione dell'energia uguale del stesso sistema Les CPLip 1 deeLess des Li deePCPPi.

Quindi relazioni diventano le viste prima deeDEPWS.es War WaiWiat atidt.se Lae Li Lai EeAtp 1 A interne distanza superficie Wtvisse No. Ma deformazione ambiente esterno utile ssa lo le. Fine alla abbiamo id DEP deeWoWi We via at at evidenziata la dovuta componente id Lt LoLi La AECAEP attriti agli l'effetto dell'attrito accorpando.

Oppure DEP deeWi We Wo aI diLtli Lo AECAtp 1.

Lavoro generalizzato

Lavoro generalizzato per che sistemi non comprendono f IF d forze tipiche e spostamenti meccanici scalare algebrico o prodotto tensoriale prodotto forzaII intensive associata a generalizzata grandezze estensive spostamento generalizzato.

Quantità specifiche

All'unità riferite di massa Li It lo Alex Alp1liLi laliid difpct.ci J unità di misura kg.

Primo principio

Primo principio mumnpn os.si 0. In termodinamico ciclico sistema da un un compiuto processo l'esterno al è netto il proporzionale scambiato lavoro con scambiato netto colore dei lavori. Netto somma algebrica Ln scambiati nelle c colori j cn trasformazioni j del meccanico equivalente calore calore le se sono lavoro unità espressi con stesse e di j misura i fosse so Lincei Once.

Percorso tra a due B estatici ciclico generici. Per ciclici il anche non introdurre a principio processi i B Reali cicli diversi ti creiamo 2be ti Fs1E t3a rA.

Percorso TItichiuso fLseslsetfgsls fsasr.se rssoSOIP fise fastosefissole. Percorso b chiuso su ese false frasisa fraseSO she fosseIP fisso2.

Sottraendo membro ottieneia membro IP sislsese.AE80 slseif frfso dalla. Quindi colore linea lavoro dipendono di e trasform zione loro differenza mentre la no Q LseSQ EBstese AEAE Era dove del sistema totale E energia.

Energia interna

Energia interna U Lse teorema CPp Li cinetica at e dell'energia Q Lse AE combinando con AUli otteniamo AE AEC detti ductdeeCtiin Wi che termini di Tech potenza atat atli Aleal Aleg e UB UA.

L'energia è AU interna stato di grandezza una forma di ammette che differenziale e tipo esatta una posso definito indefinito integrale con o un integrare mmm devo il valore precisare valore dell'energia additiva costante della interna nelle condizioni Uo di riferimento to po ÙSU Uo discostamento riferimento dal.

Sistemi deflusso aperti

Sistemi deflusso aperti o Ada la fluidi controllo superficie che composti attraversano di massa scambiando e calore lavoro. Descrizione lagrangiana e euleriano è la derivata non della into si usa massa nel tempo questa del il di solo sistema centro descrivere il attraverso moto si massa puo.

Formulazione. Per euleriano derivata definire la la occorre X estensive delle materiale grandezze È 9Iveaffette. Ciò succede superficie sulla che v velocità di di nullo controllo termine X di variazione se condizioni entrata condotto in j generico di stazionarie uscita nel volume 0 specifico controllo valore M uscente se positivo Kgb6.

Portata in massa È la la M massa trasversale in attraversa che sezione un che tende di intervallo tempo a zero MColtIII IIIIII È attenti è ae aDXA DX.

Definiamo densità la µloeMe A DXf LA ottiene la attraverso sezione si GCti ofIf lCtiAn.weltian.fi l AiwDm volumica portata il vi di. Siccome è diverso n uscente a quello tipicamente opposto risulta il è dal che scalare prodotto negativo segno entranti Fl.