Fisica Tecnica

Definizioni base

Massa di controllo

Sistema chiuso contiene stessa quantità di materia - No trasferimento di massa attraverso il contorno.

Sistema aperto: volume di controllo = regione di spazio attraversato da flusso di massa/materia.

Proprietà e stato

Proprietà = caratteristica macroscopica del sistema - Ai cui si può associare un valore senza essere necessaria la storia del sistema - Se il valore di una proprietà dipende dalle caratteristiche del processo = NON proprietà.

Stato = condizione del sistema descritta dalle proprietà - Variazione valore proprietà avviene solo tra stato iniziale e finale - Indipendente dalle caratteristiche del processo.

Processo: quando una qualsiasi proprietà del Sst cambia → trasformazione dallo stato ad un altro stato.

Stato stazionario = nessuna variazione delle proprietà nel tempo → energia è una proprietà.

Ciclo termodinamico = sequenza di processi che torna a finire nello stesso stato.

Quasi statico = tutti gli stati intermedi in equilibrio → [omissis]

Equilibrio termodinamico = equilibrio meccanico e termico delle stesse chimico.

Se Sst ISOLATO dall'ambiente, non subisce variazioni di nessuna proprietà → Equilibrio ST/T=0.

Energia e lavoro

Energia cinetica → energia potenziale gravitazionale → energia interna = [omissis] espansiva.

Variazione energia totale sistema lavoro = [omissis]

L > 0 lavoro prodotto dal sistema.

L espansione/compressione.

Fluido che si espande all'interno di un Sst. cilindro-pistone.

[...]

Definizioni base

Massa di controllo

Sistema chiuso contiene stessa quantità di materia No trasferimento di massa attraverso il contorno.

Sistema aperto volume di controllo regione o spazio attraverso da flusso di massa/materia.

Proprietà, stato e processo

Proprietà caratteristica macroscopica del sistema a cui può essere assegnato un valore senza conoscere la storia del sistema.

Stato condizione del sistema descritta dalle proprietà.

Processo quando una qualunque proprietà del Sst. cambia trasformazione dallo stato ad un altro stato.

Stato stazionario nessuna variazione delle proprietà nel tempo.

Ciclo termodinamico sequenza di processi che torna e finisce nello stesso stato.

Equilibrio termodinamico equilibrio meccanico termico delle fasi chimico.

Se Sst isolato dall'ambiente non subisce variazioni di nessuna proprietà equilibrio.

Energia

Energia cinetica E_c = (1/2) m v² ΔE_c = (1/2) m (v₂² - v₁²)

Unità misura energia Joule [J] = [L Nm]

Energia potenziale gravitazionale E_p = mgz ΔE_p = mg (z₂ - z₁)

Energia interna propria estensiva.

Variazione energia tot. Sst. ΔE = ΔE_c + ΔE_p + ΔU

Lavoro

Lavoro interazione di tipo lavoro se il lavoro compito dal Sst sull'ambiente può essere ricondotto al sollevamento di un peso.

In meccanica, L = ∫_s1^s2 F ds = ∫_V1^V2 pdV

Se è uno scambio di energia scambiatore immagazzina quando viene compito lavoro.

L > 0 lavoro prodotto dal sistema.

L b): espansione/compressione fluido che espande/dilente un Sst. cilindro pistone.

Trasformazione politropica pVⁿ = Cost.

Calore

Calore forma di trasformazione energia.

Conseguenza di una differenza di temperatura tra il sistema e l'ambiente, necessariamente nella direzione crescente della temperatura.

Q > 0 calore fornito al sistema.

Q Q = 0: No scambio calore e processo adiabatico.

Q = ∫δQ = No differ. Esatto ⇄ No apparente S

Modalità trasmissione

• Conduzione ➔ All'interno di un mezzo ove è presente un gradiente di temperatura.
• Convezione ➔ Trasferimento calore tra Syst. solido e fluido in movimento ⟷ tra tempi.
• Irraggiamento ➔ Scambio termico tra superfici a Temp. tramite onde elettromagnetiche.

Bilancio energetico

Bilancio energetico per sistemi chiusi: