Appunti di "Fenomeni di trasporto"

- FENOMENI DI TRASPORTO -

Nei processi naturali è possibile riconoscere dei fenomeni di trasporto, che riguardano 3 quantità fondamentali:

• le quantità di moto (che si osserva ad esempio nelle forze viscose e negli urti);
• il calore (che si manifesta con variazioni delle temperature o oppure con passaggi di fase);
• le materie (in particolare le specie chimiche).

Affinché il fenomeno di trasporto avvenga, è necessario che si presentino nella condizioni iniziali degli stati di fuori equilibrio in un certo dominio di studio (il sistema oggetto di studio).

• Gli strumenti matematici che permettono di studiare tali fenomeni sono: le equazioni di bilancio; le equazioni costitutive, che collegano cause ed effetto attraverso leggi (quelle di Newton per le quantità di moto, di Fourier per il calore e di Fick per le materie) e le relazioni semiempiriche che quantificano le scambio.
• Un sistema è chiuso se i suoi confini (pareti reali o immaginarie) sono tali da non permettere lo scambio di materie con l'ambiente.
• Un sistema è aperto se avvengono scambi di energia e di materie con l'ambiente.
• Un sistema è isolato se non esistono scambi di energia e di materie con l'esterno.

- MODI DI ESPRIMERE LE COMPOSIZIONI CHIMICHE -

Un sistema è ben definito se di esso si conoscono le condizioni termodinamiche (T e P), le quantità di materia (moli e masse o volume) e (se pluricomponente) la composizione chimica (concentrazioni o frazioni e rapporti).

1. Concentrazioni: Sono il rapporto tra le quantità di materie di una date specie e il volume totale.(i) concentrazione molare , essa prende il nome di molarità e si esprime in _mol/_l;
2. concentrazione ponderale , si osserva che la concentrazione ponderale totale di una date miscela coincide con le densità;
3. concentrazione volumetrica , essa è una grandezza adimensionale (si esprime in _l/_l).

Fenomeni di Trasporto

Nei processi naturali è possibile riconoscere dei fenomeni di trasporto, che riguardano 3 quantità fondamentali:

• le quantità di moto (che si osserva ad esempio nelle forze viscose e negli urti);
• il calore (che si manifesta con variazioni delle temperature o oppure con passaggi di fase);
• le materie (in particolare le specie chimiche).

L'affinché il fenomeno di trasporto avvenga, è necessario che si presentino le condizioni iniziali degli stati di fuori equilibrio in un certo dominio di studio (il sistema oggetto di studio).

Gli strumenti matematici che permettono di studiare tali fenomeni sono: le equazioni di bilancio; le equazioni costitutive, che collegano cause ed effetti attraverso leggi (quelle di Newton per le quantità di moto, di Fourier per il calore e di Fick per le materie) e le relazioni semiempiriche che quantificano le resistenze.

• Un sistema è chiuso se i suoi confini (pareti reali o immaginarie) sono tali da non permettere lo scambio di materie con l'ambiente.
• Un sistema è aperto se avvengono scambi di energie e di materie con l'ambiente.
• Un sistema è isolato se non esistono scambi di energie e di materie con l'esterno.

Modi di Esprimere le Composizioni Chimiche

Un sistema è ben definito se di esso si conoscono le condizioni termodinamiche (T e P), le quantità di materie (moli e masso e volume) e (se policomponente) la composizione chimica (concentrazioni o frazioni e rapporti).

1. Concentrazioni: Sono il rapporto tra le quantità di materie di una date specie e il volume totale:
   • (i) Concentrazione molare \( C_A = \frac{n_A}{V_{\text{tot}}} \), essa prende il nome di molarità e si esprime in (mol/l);
   • (ii) Con