Fisica tecnica

Esercizi

Calcolare la capacità termica

1. Trovare la capacità termica di un volume di 5000 L d'acqua, sapendo che la densità dell'acqua è 1000 ^kg/_m³ e che c = 4186 ^J/_{kg K}.

   Capacità termica C = m c ΔT

   Ricavo la massa m:

   5000 L = 5 ^m3

   m = ρ V = 1000 ^kg/_m³ × 5 ^m3 = 5000 kg

   C = c m ΔT = 5000 × 4186 × 1 = 20 93000 ^J/_K = 20930 ^kJ/_K

Definire calore specifico

2. Definire calore specifico a volume o a pressione costante.

   Il calore specifico è la quantità di energia necessaria a far aumentare di 1 K la temperatura di un grammo di gas.

   Il calore specifico a volume costante: questo grammo deve essere svolto mantenendo il volume costante.

   Il calore specifico a pressione costante: questo grammo deve essere eseguito a pressione costante.

Definire conducibilità termica

3. Definire conducibilità termica.

   La conducibilità è la capacità di trasmettere il calore, tendendo a un maggior scambio termico con l'esterno. Agisce facendo diventare le particelle più rapide e salire.

(_QλS)

/A^ΔT

S ≤ Δl

R_ced = (_λ⁴)

Processi termodinamici

Disegnare un processo di trasformazione isoterma:

• 1^a fase è isobara
• 2^a fase è isocora

Esercizio: capacità termica

1. Trovare la capacità termica di un volume di 5000 L d’acqua sapendo che il calore specifico è 4186 J/kg K e la densità dell’acqua è 1000 kg/m³ e ΔT = 50°C.

   Capacità termica C = m c ΔT

   Ricavo la massa m:

   5000 L = 5 m³

   m = ρ V = 1000 kg/m³ × 5 m³ = 5000 kg

   C = c m ΔT = 5000 × 4186 × 50 = 20 930000 J/K = 2093 kJ/K

Definire calore specifico a volume o a pressione costante

2. Il calore specifico è la quantità di energia necessaria a far aumentare di 1 °C la temperatura di 1 g di gas.

   c_v: il punto di calore specifico a volume costante quando possiamo tenere invariato il volume del gas.

   c_p: il punto di calore specifico a pressione costante quando possiamo tenere invariata la pressione del gas.

Definire conducibilità termica

3. La conducibilità è la capacità di trasmissione del calore di un materiale, è il calore che passa attraverso un corpo per unità di tempo e dall’intersezione delle due pareti delle dimensioni pari a 1, quando i liquidi e solidi sono in condizioni fisse.

   Q_con = λΔS/Δx = S ΔT/Res_term

Schematizzare un processo di compressione e un processo di espansione isoterma

• 1° passaggio a scelta
• 2° passaggio a isoterma

Determinare l'andamento termico della temperatura

Punti:

• λ₁ est. 0,045
• λ₂ mat. 0,12
• Isol. 0,13
• Mat. 0,04
• Est. 20,1
• 9,35 α =
• C_t = 20°C
• S = 1m²
• λ_e = 23
• C_e = 0°C

Q = U ⋅ S ⋅ ΔT_i / R_itt =

Supponiamo che il valore scambiato possa essere scelto e fisso Q = cost. in ogni stato

T_i = C₇ = C₅ = 2

Principio della continuità della massa

a) Finché il cammino della massa estende senza un flusso continuo

b) Principio della continuità della massa in fluido-laminare si applica all'equazione, costruendo la massa entrante in un condotto eguagliata a quella che esce:

Δm₁ + Δm₂

Δq_eV₁ = Δq_eV₂

e₁S₁Δx₁ = ρe₂S₂Δx₂

ρ₁S₁v₁Δt = ρ₂S₂v₂Δt

ρ₁S₁v₁ = ρ₂S₂v₂

ρSv = costante

Il principio della continuità dell'acqua in fluido-laminare si basa sull'equazione di Bernoulli:

1² + ρ₁ + 2² + ρ₂ = cost.

v₁: p: = ρ₁S₁ F₁ = p₁S₂ L = p₁ S₁ dx

dL = L₂ - L₁ = p₂ S₂ dx₂ - p₂ S₂ dx₂ = Δs = Δk + Δv_y

p₂ S₂ dx₂ = p₂ S₂ dx₂ =