Fisica tecnica ambientale - Appunti

Calcolare il flusso termico q

che attraversa la parete dati

T_i, T_e, le stratigrafie della

parete

Di Disegnare il profilo della T(x)

q = ^{T_i - T_e}/_RT

RT = ¹/_hi + (^S₁/_λ1 + ^S₂/_λ2 + ^S₃/_λ3) + ¹/_he

h_i, h_e = Coefficiente di scambio termico per

conduzione su interno ed esterno

λ = coefficiente di conducibilità termica

del materiale

T_pi = T_i ^q/_hi

T_pe = T_e ^q/_he

Temp. parete 1 = T_i · q (¹/_hi + ^S₁/_λ1)

Temp. parete 2 = T_i · q (¹/_hi + ^S₂/_λ1)

Temp. parete 3 = T_i · q (¹/_hi + ^S₃/_λ3)

UR = Φ_mv

Φ = Φ_mv

formula uni per trovare

PV = psat · UR

se pv > psat - condensa

se psat > pv - non c'è condensa

se pv = psat il vapore inizia ai condensare finché pv < psat

L'ENERGIA PUÒ ESSERE TRASMESSA TRAMITE:

• CALORE se la causa è la differenza di temperatura
• LAVORO se la causa è la differenza di pressione
• FLUSSO DI MASSA

IL LAVORO È UGUALE A FORZA PER SPOSTAMENTO

QUANDO SI VERIFICA L'EQUILIBRIO MECCANICO? (NEL PISTONE)

SI VERIFICA QUANDO LA FORZA ESTERNA (FORZA PESO) HA LA STESSA INTENSITÀ DELLA FORZA OPPOSTA CHE TENDE A CONTRASTARE LA COMPRESSIONE

P = A · p

• P = FORZA PESO
• A = AREA DI CONTATTO TRA GAS E PISTONE
• p = PRESSIONE

COSA SUCCEDE SE RISCALDIAMO IL SISTEMA?

• LA PRESSIONE È MAGGIORE DELLA FORZA PESO DUNQUE IL SISTEMA SI ESPANDE
• LA RISULTANTE È VERSO L'ALTO
• SI VERIFICA LAVORO COMPIUTO DAL SISTEMA CON L'ESTERNO

L = P·ΔH => ρ·A·ΔH => ρ·ΔV

QUANDO INVECE LA PRESSIONE È COSTANTE

L = p · (V_f - V_i)

• IL LAVORO RISULTA POSITIVO SE LA TRASFORMAZIONE RIAPORTA UN AUMENTO DI VOLUME (ESPANSIONE), NEGATIVO IN CASO CONTRARIO (COMPRESSIONE)

Fluido Termodinamico

• Si chiama fluido termodinamico quando le proprietà termodinamiche sono uniformi nello spazio.
• Un fluido termodinamico si può presentare in uno o più stadi di aggregazione della materia che vengono chiamate fasi.
• Quanche un fluido termodinamico è costituito da una sola sostanza si chiama sostanza pura.
• Quando è costituito da più sostanze pure perfettamente miscibili viene chiamato miscela.

Una sostanza pura può essere composta anche da più elementi perché abbiano una composizione chimica uniforme: H₂O, aria

Definizione Sostanza Pura

È una sostanza la cui composizione chimica non varia.

• Composizione di acqua liquida e gassosa sono pure perché hanno la stessa composizione chimica.
• A differenza dell'aria gassosa e l'aria liquida, che nonostante sia principalmente pura, le due componenti in questo caso hanno diversa composizione chimica.

Fasi di una Sostanza Pura

• Forze di coesione
• Tendono a legare le particelle le une alle altre. Tutte le particelle che formano la materia possedono anche un'energia cinetica, ovvero il movimento che non dipende dal legame chimico ma solo dalla temperatura.
• Energia di coesione
• Energia con cui le particelle sono legate tra loro, questa dipende dal legame chimico.
• Energia cinetica

Formula I^o principio termodinamica per sistema aperto

Q - L = ΔE

Q - L = ΔU_i + ΔEc + ΔEp + m₂p₂v₂ - m₁p₁v₁

Q - L = (U₂ + ¹⁄₂m₂v₂² + m₂gz₂ + m₂p₂v₂) - (U₁ + ¹⁄₂m₁v₁² + m₁gz₁ + m₁p₁v₁)

Formula I^o pt. sistema aperto nel caso regime stazionario

h₂ + gz₂ + ¹⁄₂v₂² = h₁ + gz₁ + ¹⁄₂v₁²

...Nel caso isoentalpico

(Entalpia che rimane costante nel tempo)h₂ - h₁ = 0

Se il sistema è adiabatico

Q = 0 L = 0

(h₂ - h₁) + g₂z₂ - z₁ + ¹⁄₂(v₂² - v₁²) = 0

Quando sezioni d'ingresso e di uscita si trovano alla stessa altezza

Q - L ≤ m^·[(h₂ - h₁) + ¹⁄₂(v₂² - v₁²)]

Psicrometria

• Si definiscono due costituenti condensabili (al variare della temperatura)
• Componenti in aria umida.
• Per le miscele

TEMPERATURA DI RUGIADA _TrÈ la temperatura alla quale si ha la saturazione dell'aria umida per un dato valore di pressione ed umidità relativa. Si può determinare per via grafica utilizzando il diagramma psicrometrico.

L'ARIA UMIDA SATURAÈ quando l'aria non sarà più in grado di contenere altro vapore d'acqua.

TEMPERATURA DI SATURAZIONE ADIABATICAÈ la temperatura alla quale si ha la saturazione dell'aria umida per dati valori di pressione ed entalpia.

TEMPERATURA DI BULBO ASCIUTTO _TbsÈ la temperatura dell'aria umida misurata da un termometro che riduce l'influenza degli scambi termici con l'esterno e favorisce lo scambio termico tra aria e sensore.

Umidificazione Riscaldamento

Raffreddamento Deumidificazione