Appunti completi di termodinamica e fenomeni di trasporto - parte 1/2

La Termodinamica

La termodinamica studia solo gli equilibri tra gli stati iniziali e finali dei sistemi.

• Fenomeni di non equilibrio: termici
• Equilibri tra fasi

• Trasporto di quantità di moto (due fluidi a contatto) - fluidodinamica
• Trasporto di calore (fra due blocchi a T _t fluido fino all'equilibrio) - forme di energia
• Trasporto di materia

Sono meccanismi di equilibrio la cui deviazione fisica viene presentata anche attraverso natura a livello molecolare e il loro descrizione come modello matematico.

* Equazioni di bilancio *

In generale esistono due tipologie di forze:

• Forze di volume
  • c'è massa
  • avvengono nelle caratteristiche del sistema: corpo o sistema cioè due corpi movimento ossia a contatto per ex gravità
  • avvengono nell'intero volume e non su uno specifico punto. Ex: forze elettrostatiche
• Forze di contatto / superficie
  • possono essere applicate su un solo punto tramite contatto. Per ex la pressione

Supponiamo un corpo, una massa tridimensionale quindi: in elemento finito

Definiamo il vettore sforzo, specifica su quale la forza agisce. Se questo elemento diviene molto piccolo diminuisco anche la forza che agisce su di essa:

Rendiamo molto piccola la superficie le cose cambiamo meno, tanto più piccola e la superficie:

dove A è l'ammontare di dove la forza F è una forza di superficie che può non essere sulla superficie considerata.

limΔA→0

ΔFSΔA

= dFSdA

STORO AGENTE IN QUEL PUNTO NEL PROCESSO A LIMITEProprietà di quel punto

dFS = fSdA

quindi FS = ∫fSdA

Cioè per ΔA che diviene infinitesimo la superficie sulla quale agisce la forza tende a coincidere con il piano di azione della forza, quindi un infinitesimo tali può essere considerato come una superficie piana.

F e' decomposta in una componente superiore tche giace sul gp e uno sin quanto hanno due effetti diversi.

IDROSTATICA = fluid che si trova in uno stato di quiete

Si puòI liquidi sotto sforzi tangenziali si determinano

la ragione per cui in termodinamica si dà per scontato che p sia uno scalare è che la pressione è la quantità intensimomenn comuni commisurata al volume V ; siccome V è uno scalare lo è anche P .

Anche P

* Poichè in assenza di movimento il fluido esercita una forza di pressione perpendicolare alle superfici, il bilancio di forze comprenderà la forza F = pS