Fisica Tecnica - Appunti

Fisica Tecnica

Unità di Misura

Formano, con le supplementari, il sistema internazionale

Ci sono anche quello tecnico e quello anglosassone

• Lunghezza: metro, m
• Tempo: secondi, s
• Massa: kilogrammi, kg
• Temperatura: kelvin, K
• Intensità Corr. El.: ampere, A
• Intensità Luminosa: candele, cd
• Quant. di materia: mol, mol

Grandezze Supplementari

• Angolo Piano: radiante, rad
• Angolo Solido: steradiante, sr

Grandezze Derivate con Nome Proprio

• Frequenza: hertz, Hz
• Forza (m.a.): newton, N
• Pressione (F/S): pascal, Pa
• Lavoro - En. Colore (F*S): joule, J
• Potenza (L/t): watt, W

Multipli e Sottomultipli

• Giga: 10⁹, G
• Mega: 10⁶, M
• Kilo: 10³, k
• Ett: 10², h
• Deca: 10¹, da
• Deci: 10^-1, d
• Centi: 10^-2, c
• Milli: 10^-3, m
• Micro: 10^-6, μ
• Nano: 10^-9, n

Altre Unità di Misura

• 1 atm = 1,01325 Pa
• 1 bar = 10⁵ Pa
• 1 atm = 98066,5 Pa
• 1 mmHg = 133,322 Pa
• 1 kcal = 4,1868 J
• 1 kcal/h = 1,163 W

SISTEMA ANGLOSASSONE

• 1 foot (ft) = 0,3048 m
• 1 inch (in) = 0,0254 m
• 1 pound (lb) = 0,4536 kg
• 1 BTU = 0,252 kcal = 1055 J
• °F = °C x (°F - 32) / 9 x 5 = °C

TERMODINAMICA

La scienza dell'energia → Sottosta al principio di conservazione dell'energia:

L'energia non si crea ne distrugge.

Quindi tanto entra in un sistema tanto ne esce.

Def

Un sistema termodinamico è una quantità di materia e una regione di spazio che prendiamo in considerazione.

Contorno → separa sistema e ambiente

• Può essere
  • Fisso
  • Mobile
• Reale
• Immaginario

• Può essere
  • Aperto
  • Chiuso

Es Sistema chiuso → scambia en, non materia, con l'ambiente

Contorno fisso che non varia se si muove il pistone

Contorno mobile che varia al muoversi del pistone

Sistema aperto (volume di controllo) → scambia en e mat con ambiente

Così si scambia

• Energia
• Materia

Contorno reale

Contorno immaginario

Def

Ogni caratteristica del sistema è una proprietà, che può essere intensiva o estensiva

• Non dipendono dalle dimensioni (T, p, l)
• Dipendono dalle dimensioni (m, V, l)

INTRODUCO E MOLTIPLICO PER LA PORTATA DI MASSA m_.

m_.Q_L = m_.(h₂ - h₁) + m_.g(z₂ - z₁) + m_.^{w₂ - w₁} / ₂

POTENZA TECNICA

POTENZA p_i

= ^u_g / _vg x 5 x ³⁶⁰⁰ / ₁ = [W]

LAVORO TRASFORMACH. REVERSIBILI

L_i2 = vdp, _{p1, v1, p2, v2 p1}

POSSO DIRE

                1   p1, v1   2   p2, v2

                 pdv = vdp

LO DIMOSTRERO

d(pv) = pdv + vdp (DIFFERENZIALE)

   _{1   p1, v1} pdv = pdv  

   _{2   p2, v2} vdp = vdp  

p₂v₂ - p₁v₁ - vdp = pdv FINE DIM

                                            p_i

L_i2 = vdp

      |

TRASF. ISOCORA L_i2 = -v(p₂ - p₁)

TRASF. ISOBARA L_i2 = Φ

TRASF ISOTERMA L_i2 = - dp

      |

      1   ^{RT dp/}   _p

= RT ln p₂/p_i

ES

Q₂ = 300 kW

m_. = 4000 kg/h => 4000/3600 = 1,11 kg/s

Q_z

w₁ = 60 m²

w₂ = 200 m²

Δz = 1,5 mm    ? h

m_.W₁ = p -> L_i2 = 300000/1,11 = 270,27 W

Q₂ = L_i2 - Δh - Δz = -^{w₂ - w₁}/ ₂ => Δh = -208,455 W/kg

ES

_{CILINDRO A GAS CON PISTONE CHE CONTIENE ELIOCHE CHE PUÓ}

EX ABBONATA ACCELERATION

POSS QUATTRO E PROCESSI C(A, B) E IN ENTRAMBI x_o = 0x₂

- ATMINTESO UNA F=cost = 200 N

PROCESSO A) ABBATTUTO MPO

     SPANDO 2050 X TANTO ELIDICA

PROCESSO B) IN ADMOTTICO

     SPANDO 350 X TANTO A PANTARE

     IL BAS

ALLA FINE DEL PROCESSO SI HA ATO UCORALE

?SIST OCCARIO AG

ora sostituisco p = RT/V

⇒ RT V⁻¹ = cost (faccio RT di la ed la cost)

T V⁻¹ = cost ⇒ T p⁻¹ = cost

ora invece q = RT/p

⇒ q (RT) = cost

⇒ q T p⁻¹ = cost ⇒ T q⁻¹ = cost

teoria cinetica dei gas ideali

per considerare solo gas ideale:

1. molecole perfett sferiche e puntiformi
2. il caos molecolare (molecole si pos muovere in ogni direz)
3. non ci sono f orze repuls/attrative tra le molecole
4. se ci sono urti tra molecole sono perfett elastici

se queste condizioni sono rispettate:

⇒ l'energia di ogni molecola e la somma dell'en cinetica associata ad ogni grado di liberta della molecola

u = ²⁄₂ mw² = ³⁄₂ kT u = _R⁄^Ne = cost di Boltzman

ricavo

u^u = ¹⁄₂ kTQ[^∑⁄_∑]

io x O volia [^∑⁄_u]

u^u = ^r⁄₂ RTE n[^M⁄_a] = w*

ora moltiplico per la massa mol (M)

u = ¹⁄₂ RTE n[^∑⁄_kg]

so che

= ^ra⁄_d = Cp − Cv = r ⇒ Cv = R⁄2

= R = Cg − Cv ⇒ Cp = R + Cv ⇒ = R + ²⁄₂ ⇒ Cp = ^z⁄₂ (^{e − 2}⁄₂)

⇒u = Cp⁄Cv = Ru ^(e+2)⁄_e ⇒ u = ³⁄₂ e