Fisica Tecnica: Formulario

Matteo Corradi formulario di fisica tecnica

Sulla base del libro di testo “Elementi di Fisica Tecnica” di Giulio Lorenzini

Termodinamica: nozioni di base e primo principio per i sistemi chiusi

Regola delle fasi

= −+2

Primo principio della termodinamica per i sistemi chiusi

= + Da cui: ∆ = ∆ + ∆ = 0

Da ciò consegue: ∆ = −∆

Se il sistema in esame fosse un sistema chiuso: ∆ = − = ∆

Primo principio della Termodinamica per sistemi chiusi: ℎ: ∆ = −

In forma differenziale, ovvero per scambi energetici molto ridotti in tempi molto ristretti: ℎ: = −

Lavoro di volume

= × Si parte dall’assunto che [() [ = = ] = () ] = ()

In grandezze specifiche: = ()

Entalpia

Alcune operazioni differenziali introduttive:

• 1°: ( + ) = +
• 2° () = +

Casi in cui si comporta come una funzione di stato:

• 1° caso: trasformazioni a volume costante
  Primo principio della termodinamica per i sistemi chiusi in forma differenziale = − → = + → = + → = , = 0, da cui = 1
• 2° caso: trasformazioni a pressione costante
  Primo principio della termodinamica per i sistemi chiusi in forma differenziale = − → = + → = + = ( + )
  Che, applicando le regole del calcolo differenziale, diventa = + + , = = 0
  Quindi = + → = ( + ) = Dove viene definita l’entalpia H come = + =

Primo principio della termodinamica in forma entalpica specifica per i sistemi chiusi

Si definisce l’entalpia specifica ℎ = = +

Applicando le due regole del calcolo differenziale ℎ = ( + ) = + () = + +

Da cui, esplicitando du = ℎ − −

Applicando il primo principio della termodinamica in forma specifica per i sistemi chiusi, per du = − = ℎ − −

Da cui, alla luce di si può scrivere − = ℎ − − → −ℎ = − + − − ℎ = − + + = −

Sapendo che allora e si elidono. Quindi: ℎ = +

Caso particolare. Se i processi avvengono a pressione costante, allora l’ultima relazione diventa ℎ =

Termodinamica: descrizione e realizzazione dei processi

Definizioni preliminari

Capacità termica )= → = ∆ = ( − [ ] 2 1

Calore specifico ( )= → = − [ ] 2 1)( − 2 1

Calore latente = ]→= [

Teorema di Carnot

Coefficiente economico di una macchina termica =

Entropia

= →=∫

Termodinamica: miscele di aria e vapor d’acqua

MAV, proprietà termodinamiche specifiche: umidità relativa

18,02 = = = 0,622 28,97 − −

MAV, proprietà termodinamiche specifiche: umidità relativa

Φ= = E quindi = Φ Si può così riscrivere x Φ = 0,622 − Φ

MAV, proprietà termodinamiche specifiche: entalpia specifica

ℎ = + ( + ) → ℎ = 1,006 + (2501 + 1,875) 0

Relazioni e sviluppi tra variabili

Calore specifico dell’aria a pressione costante = +

Da cui ℎ = + 03

Trasformazioni di una MAV: riscaldamento/raffreddamento semplice

Trasformazioni di una MAV: raffreddamento con deumidificazione

I fluidi: generalità