Formulario Fisica Tecnica

Termodinamica

Densità

Densità: = m/V = 1/v = [kg/m³]

Infinitesimo- peso specifico = F/V = g = [N/m³]

Pressione

Pressione: p = F/A = [N/m²] = [Pa]

Normale infinitesima

p = p – prelativa assoluta atmosferica

Principio zero: equilibrio termodinamico

- Energia:

• Potenziale Ep = m g z = [kg m/s² m] = [kg m²/s²] = [J]
• Cinetica Ec = ½ m v² = [kg m²/s²] = [J]

Primo principio: conservazione dell'energia

∆E = ∆Ec + ∆Ep + ∆U

- Sistema Isolato: Q=0 ; L=0 ∆E =0

- Sistema Chiuso: ∆E = Q – L, ∂L=p dV

Cicli termodinamici

Ciclo frigo COP: = ( q / l ) = q / l EVAP COMPR in in

Ciclo p. d. c. COP: = ( q / l ) = q / l COND COMPR out in

Sistema semplice comprimibile

Sistema chiuso con fluido:

∆Ec = ∆Ep = 0 ∆E = Q – L – ∆U

Entalpia

H = U + pV

Calore specifico

c = ∂q/dT [alzare di 1°C 1kg]

• V=cost L=0 ∂q/dT = dU/dT = cv
• p=cost ∂q/dT = dH/dT = cp

In generale: cp>cv ; cp/cv =k ; se = cost dU = dH cp = cv = cρ

Gas ideali

pv = RT

cp=cv + R ; u e h dipendono solo da T cp(T), cv(T)

Volume di controllo

hp { flusso monodim. : = ; bilancio port. massica: = }

ṁ ρ Ṽ ṁ ṁin out

L’ = L’ + L’ – L’ = L’ + (p v – (p vṁ) ṁ)vc out in vc out in

dE/dt = dEc/dt + dEp/dt + dU/dt + Q’ – L’

dE/dt = ∑ṁ (h + gz + v²/2) – ∑ṁ (h + gz + v²/2) + Q’ – L’

2in 2outvc in in in out out out vc vc

Hp : Sistema stazionario dE/dt = 0

Q’ + ∑ṁ (h + gz + v²/2) = L’ + ∑ṁ (h + gz + v²/2)

2in 2outvc in in in vc out out out

Compressore

h – h = – l_{out in} vc

Hp { adiabatico Q=0 ; ∆z =0 ∆Ep =0 }

Ugelli / Diffusori

h + v²/2 = h + v²/2

2in 2out in out

Hp { adiabatico Q=0 ; ∆z =0 ∆Ep =0 ; Lavoro nullo L=0 }

Turbina

h – h = – l_{out in} vc

Hp { adiabatico Q=0 ; ∆Ec = ∆Ep =0 }

Valvola di laminazione

h = h_{out in}

Hp { adiabatico Q=0 ; ∆Ec = ∆Ep =0 ; Lavoro nullo L=0 }

Secondo principio

Clausius; Kelvin-Planck

Corollari di Carnot: hp { stessi serbatoi termici}

• ƞ < ƞ_irr ƞ_rev1 ƞ_rev2

Scala termodinamica assoluta: = ƒ(T_inf,T_sup)= 1–Q_inf/Q_sup = 1–T_inf/T_sup