Fisica Tecnica: Tutta la teoria per l'esame

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Il file è il riassunto di tutta la teoria del corso di fisica tecnica dei prof. Milazzo e Rocchetti.Il file contiene tutti gli argomenti richiesti all'esame ed è il risultato …

Esame Fisica tecnica

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Milazzo Adriano

Università Università degli Studi di Firenze

A.A. 2020-2021

106 pagine

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Sistema termodinamico

Portione di spazio materiale, separata dal resto dell'universo termodinamico

Aperto

Sistema che può scambiare sia energia, sia massa con l'ambiente esterno.

Ex sistema aperto:
- Cilindro-pistone quando le valvole sono aperte
Quando siamo in presenza di un sistema aperto possiamo utilizzare un volume di controllo.
Chiuso

Ben definita parte di materia. Non si verifica alcun passaggio di materia dal contorno. Sistema isolato → Nessuna interazione.

Ex sistema chiuso:
- Cilindro-pistone quando le valvole sono chiuse entrambe.
Sistema chiuso → Massa di controllo.

Può essere scambiata energia ma non massa con l'ambiente esterno.

Proprietà

Caratteristica macroscopica di un sistema, come la massa, il volume e l'energia. Possono essere estensive e intensive.

Stato

Con il termine stato si indica la condizione di un sistema così come è descritta dalle sue proprietà.

Processo

Quando una qualsiasi proprietà del sistema cambia, varia anche lo stato del sistema e si dice che il sistema subisce un processo. Un processo è quindi una trasformazione da uno stato all'altro.

Sistema in stato stazionario

Non vi è alcuna variazione delle proprietà nel tempo

Sistema termodinamico

Porzione di spazio materiale, separata dal resto dell'universo

Aperto

Sistema che può scambiare sia energia sia massa con l'ambiente esterno.
Ex sistema aperto: Cilindro-pistone quando le valvole sono aperte
Quando siamo in presenza di un sistema aperto possiamo utilizzare un volume di controllo

Chiuso

Ben definita parte di materia. Non si verifica alcun passaggio di materia dal contorno.
Sistema isolato → Nessuna interazione
Ex sistema chiuso: Cilindro-pistone quando le valvole sono chiuse entrambe.
Sistema chiuso → Massa di controllo
Può essere scambiata energia ma non massa con l'ambiente esterno.

Proprietà

Caratteristica macroscopica di un sistema, come la massa, il volume e l'energia. Possono essere estensive e intensive.

Stato

Con il termine stato si indica la condizione di un sistema così come è descritta dalle sue proprietà.

Processo

Quando una qualsiasi proprietà del sistema cambia, varia anche lo stato del sistema e si dice che il sistema subisce un processo. Un processo è quindi una trasformazione da uno stato all'altro.

Sistema in stato stazionario → Non vi è alcuna variazione delle proprietà nel tempo.

Ciclo Termodinamico

Seguire il processo che comincia e finisce nello stesso stato. Alla fine del ciclo tutte le proprietà hanno lo stesso valore che avevano all'inizio. Pertanto, a conclusione del ciclo, il sistema non subisce alcuna variazione netta dello stato.

Equilibrio

L'equilibrio termodinamico è soddisfatto quando sono rispettate contemporaneamente le seguenti condizioni specifiche di equilibrio:

Equilibrio meccanico
Equilibrio termico
Equilibrio tra fasi (fasi ben definite e ferme nella miscela)
Equilibrio chimico (eventuali reazioni già avvenute e stabilizzate)

Possiamo pensare di verificare che un sistema sia in equilibrio attraverso la seguente procedura: si isola il sistema dall'ambiente circostante e si analizza la variazione delle proprietà misurabili. Se non ci sono, si può concludere che il sistema era in equilibrio nell'istante in cui è stato isolato. Un sistema che non afferisce né al sistema né è in stato di equilibrio. Questo perché se un sistema è isolato non può interagire con l'ambiente esterno ed un eventuale cambiamento è dovuto esclusivamente ad un evento spontaneo che avviene internamente. Quando tali eventi cessano il sistema è in stato di equilibrio.

Volume Specifico

Il volume specifico è definito come il reciproco della densità:

v = 1 / p [m³/kg]p = m / V_Volumem = ∫_V ρ dV

Pressione

La pressione è definita come:

P = F_n / A = F_N = F cos θ

L'unità di misura della pressione è il N/m² = Pascal = Pa

EQUILIBRIO TERMICO E TEMPERATURA

Quando due corpi (aventi temperature diverse) vengono messi a contatto e isolati dall'ambiente circostante, interagiscono in un modo che viene definito interazione di tipo calore.

Il volume del corpo più caldo cede calore al volume del corpo più freddo.

A un certo punto, il passaggio di calore e le variazioni di tutte le proprietà osservabili dell'interaz

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