Fisica tecnica - Appunti

TERMODINAMICA CLASSICA

Termodinamica: disciplina fondamentale che descrive le leggi alla base dei meccanismi di trasferimento di energia e di conversione dell'energia e studia le proprietà dei sistemi fisici soggetti a tali processi.

Ci sono due approcci fondamentali:

• macroscopico: non richiede la conoscenza del comportamento delle singole particelle
• microscopico: considera il comportamento medio di un grande numero di particelle

PROPRIETÀ

Una proprietà esprime una certa caratteristica del sistema. Alcune proprietà termodinamiche permettono di definire lo stato termodinamico del sistema.

• pr. intensive: non dipendono dalla dimensione del sistema, assumono valore finito anche per m->0
• pr. estensive: dipendono dalla dimensione del sistema

PRESSIONE

Pressione: forza esercitata in direzione normale da un fluido su una superficie di area unitaria

Pressione assoluta: pressione effettiva in una data posizione, misurata rispetto al vuoto assoluto

Pressione relativa: differenza tra pressione assoluta e pressione atmosferica locale

Pressione di vuoto: pressione inferiore alla pressione atmosferica

La pressione di un fluido aumenta all'aumentare della profondità perché i fluidi stati più profondi grava più fluido.

N.B.: La pressione in un recipiente contenente gas può essere considerata uniformemente il peso del gas è troppo piccolo per introdurre una differenza rilevante.

TERMODINAMICA CLASSICA

Termodinamica: scienza fondamentale che descrive le leggi alla base dei meccanismi di trasferimento di energia e di conversione dell'energia e studia le proprietà dei sistemi fisici soggetti a tali processi.

Ci sono due approcci fondamentali:

• macroscopico: non richiede la conoscenza del comportamento delle singole particelle.
• microscopico: considera il comportamento medio di un grande numero di particelle.

PROPRIETÀ

Una proprietà esprime una certa caratteristica del sistema. Alcune proprietà termodinamiche permettono di definire lo stato termodinamico del sistema.

• pr. intensive: non dipendono dalla dimensione del sistema, assumono valore finito anche per m → 0.
• pr. estensive: dipendono dalla dimensione del sistema.

PRESSIONE

Pressione: forza esercitata in direzione normale da un fluido su una superficie di area unitaria.

Pressione assoluta: pressione effettiva in una data posizione, misurata rispetto al vuoto assoluto.

Pressione relativa: differenza tra pressione assoluta e pressione atmosferica locale.

Pressione di vuoto: pressione inferiore alla pressione atmosferica.

La pressione di un fluido aumenta all'aumentare della profondità, poiché gli strati più profondi grava più fluido.

N.B.: la pressione in un recipiente contenente gas può essere considerata uniformemente come il peso del gas è troppo piccolo per introdurre una differenza rilevante.

Quindi Δp = p₂ - p₁ = ρgΔz = γΔz

Se è nota la variazione di densità al variare della quota

Δp = p₂ - p₁ = -∫_z1^z2 ρg dz

Inoltre la pressione è la stessa in tutti i punti su un piano orizzontale purché si riferiscano allo stesso fluido.

Legge di Pascal: la pressione applicata a un fluido confinato aumenta della stessa quantità la pressione in tutto il fluido.

Se p₁ = p₂ => ^F₁⁄_A1 = ^F₂⁄_A2 => ^F₂⁄_F1 = ^A₂⁄_A1

TEMPERATURA

Principio zero della termodinamica: due corpi ognuno in equilibrio termico con un terzo corpo, sono anche in equilibrio termico tra loro.

Temperatura: proprietà che permette di determinare quando due sistemi sono in equilibrio termodinamico.

SISTEMA TERMODINAMICO

Sistema (termodinamico): quantità di materia o regione di spazio presa in considerazione.

Ambiente: massa o regione al di fuori del sistema.

Contorno del Sistema: superficie reale o immaginaria che separa il sistema dall’ambiente; possono aversi:

• Sistema chiuso (massa di controllo): determinata quantità di materia, il contorno non permette il passaggio di materia.
• Sistema isolato: non c’è passaggio di energia.

- sistema aperto (volume di controllo) regione dello spazio il cui contorno permette almeno parzialmente il passaggio di materia

SOSTANZE PURE E FASI

Sostanza