Fisica Tecnica - Lezioni Teoriche 1-2-3

Fisica Tecnica

• 1^a parte: Termodinamica (Fondamenti)
• 2^a parte: '' (Applicata)
• 3^a parte: Fenomeni di Trasporto di Energia/Calore

60%

20%

Libri

Non in stampa

• Perrotcha Silvetro:
1. Introduzione alla Termodinamica
2. '' ai Fenomeni di Trasporto

Esercitazioni

"Esercizi di Termodinamica"

1. Antari
2. Sulla 3^a parte F. di Trasporto
3. Problemi di Trasmissione
4. del Volume Determinante de Ponte

Esame

1. 1^o scritto + orale
2. 4 problemi:
• 2 di termodinamica
• 2 di trasporto
3. Orale se passi scritto. Se passi bene orale viene tenuto meno lo scritto

1^a settimana: scegliere tesi

2^a settimana: mandato lezione, morti etc

3^a "in poi" bene che segua

2 ore: 1^o scritto

TERMODINAMICA

• Spiega funzionamento macchine
• Vedremo termodinamica stati di equilibrio

(Non faremo la Term. D. chiusa => troppo specifica)

OGGETTO DI STUDIO

SISTEMA T. DIN.

Tutto quello che è dentro la superficie chiusa è il sistema T. D.

Quello che è fuori è l'ambiente

• Non è importante conoscere la struttura della materia
• È importante sapere cosa c'è dentro il sistema
• N₁, N₂, N₃, ... (N numero di moli di ... elemento (H₂O ecc))
  • Composizione sistema
• Trascuriamo i campi di forza
  • effetti superficiali ed elastici
  • reazioni chimiche o nucleari
  • cariche libere

(Ipotesiamo che il S. T. D. sia inentro da cordile)

STATO DEL S. T. D.

• Per sapere descrivere lo stato servono (x e v)
• (posizione e velocità)
• Dobbiamo studiare l'evoluzione dello stato del sistema

EQUILIBRIO

• Stato di eq. TD isolando il sistema esso rimane allo stato di prima

I POSTULATO → DEF. STATI DI EQUILIBRIO

Per un SISTEMA SEMPLICE (non ho struttura interna) esistono stati caratterizzati completamente dai valori di energia interna, volume e composizione, detti STATI DI EQUILIBRIO

Non è sufficiente avere 2 sistemi in equilibrio per avere un sistema composto in equilibrio

ProprietÀ (o grandezze) estensive

• Godono della proprietÀ

M_T = M₁ + M₂ Massica

V_T = V₁ + V₂ Volumica

N_T = N₁ + N₂

Grandezza estensive specifiche

U / M = U* ENERGIA INTERNA MASSICA [J/kg] → specifiche della massa

U / N_T = U* " " MOLARE [J/kmol] → specifiche delle mole

N_t = ∑ N_j

V* = V / M = VOLUME MASSICO

V = V / N_T = VOLUME MOLARE

S₁ = S₁ (U₁)

S₂ = S₂ (U₂)

S₁ = A₁ + B₁ ln (U₁)

S₂ = A₂ + B₂ ln (U₂)

S_T = A₁ + A₂ + B₁ ln (U₁) + B₂ ln (U₂)

U₁ + U₂ = U_T = Cost

S_T = A₁ + A₂ + B₁ ln (U₁) + B₂ ln (U_T - U₁)

per trovare il massimo

obtenho quindi che:

U₁ = ^{B₁ · U_T}/_{B1 + B2}

U₂ = ^{B₂ · U_T}/_{B1 + B2}

Il lavoro infinitesimo mis da quindi la differenza dei due volumi.

dV = V_p - V_i = negativo, pero'

dW = -P_e dV

dV = -dV

ma comunque

dW = -P_e dV

Prendo un sistema semplice che evolve quasi-staticamente

Tutte le grandezze intensive sono definite

A ----------------------- B

, T, P

Per far si che evolva q-s P_e deve essere uguale a P

Supponiamo che P_e ≥ P

W = -PdV

l'espansione del sistema

STUDIO DEL GAS IDEALE

PV = nRT

S = S (U, V, N)

equazione di stato dei gas ideali

L'ENERGIA INTERNA DEI GAS IDEALI È FUNZIONE SOLO DELLA TEMPERATURA

U = U(T)

ΔU = Q + W

lavoro nullo

l'acqua non si saldata, quindi non ha

scaldato, quindi non ha scambiato calore non variata → 0

non varia U

S = S(U, V, N)

s = S/_v (u)

entropia specifica

1 = ∂₀ + ∫(ν, u¹)_n [_{up - u0]}

RELAZIONE FONDAMENTALE DEL GAS IDEALE

1. ∂S/∂U_ν = (∂S/∂U)_ν = R/T

2. (∂S/∂U_ν) = (∂S/∂U_ν) = f¹(m)

1)

RT/T = P/RT

uno poiché

V = V/N

PV/N = RT => PV = nRT