Formule per parte teorica di Sistemi energetici e Macchine a fluido

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Per la prova orale/teorica è necessario sapere numerose altre formule che non si usano nella parte esercitativa. Questo formulario ha l'obiettivo di dare un ordine mentale a chi deve …

Esame Sistemi energetici e macchine a fluido I

Facoltà Ingegneria i

Dal corso del Prof. Torresi Marco

Università Politecnico di Bari

A.A. 2020-2021

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Termodinamica

Proprietà dei sistemi

Densità: ρ = m / V [kg/m³]

Densità relativa: d_r = ρ / ρ₀

Volume specifico: v = V / m = 1 / ρ [m³/kg]

Temperatura: (^℃) ^℃ + 273.15 = ^°K

Pressione:

1 Pa = 1 N/m² = kg / s²m
1 bar = 10⁵ Pa = 0.1 MPa = 100 kPa
1 atm = 101325 Pa

Unità di misura

Potenza:

1 W = 1 J/s = N . m/s = kg . m²/s³
1 Hp = 745 W
1 CV = 736 W ≈ 735.45 W
1 kWh = 1000 W . 3600 s = 3.6 kJ

Lavoro:

1 J = 1 Nm = 1 kg . m²/s²
Caloria = 4 186 J
1 kcal = 4 186 J
1 J = 1 Pa . m³

^{1 N}/^m² ^{1 / m} _[1/s] ^{= kg / m} _[s]

Concetti base

Vapore saturo: Vapore in condizioni di incipiente condensazione
Vapore surriscaldato: Vapore che non è in procinto di condensare
Temp. di saturazione: Temperatura alla quale una sostanza pura inizia a evaporare
Press. di saturazione: Pressione...

Se la pressione rimane costante anche la T. di evaporazione rimane costante.

Punto critico: Corrispondenza nel diagramma T-U dei punti rappresentativi dello stato liquido e gassoso di una sostanza

Per l’acqua il punto critico è a:

P_c = 22.09 MPa
T_cr = 374.1^°C
v_rc = 0.003155 m³/kg

Gli stati in cui coesistono liquido e vapore sono al di sotto della curva limite superiore e formano la zona della miscela satura.

TERMODINAMICA

PROPRIETA' DEI SISTEMI

DENSITA': ρ = ^m/_V [kg/m³]

DENSITA' RELATIVA: d_L = ^ρ/_ρ₀

VOLUME SPECIFICO: v = ^V/_m = ¹/_ρ m³/kg

TEMPERATURA: (°K) °C + 273.15 = °K

PRESSIONE: 1 Pa = 1 N/m² = ^kg/_s²·m

1 bar = 10⁵ Pa = 0.1 MPa = 100 kPa
1 atm = 101325 Pa

UNITA' DI MISURA

POTENZA: 1 W = 1 J/s = N·m/s = ^{kg m²}/_s³

1 Hp = 745 W
1 CV = 736 W ~ 735.45 W

1 kW h = 1000 W · 3600 s = 3.6 x 10⁶ J

LAVORO: 1 J = 1 N m = ^{kg m²}/_s²

1 caloria = 4 186.5 J
1 kcal = 4 186 J
1 J = 1 Pa·m³

CONCETTI BASE

VAPORE SATURO: Vapore in condizioni di incipiente condensazione.

VAPORE SURRISCALDATO: Vapore che non è in procinto di condensare.

TEMP. DI SATURAZIONE: Temperatura alla quale una sostanza pura inizia a evaporare.

PRESS. DI SATURAZIONE: Pressione...

Se la pressione rimane costante anche la T. di evaporazione rimane costante.

PUNTO CRITICO: Coincidenza nel diagramma T-U dei punti rappresentativi dello stato liquido e gassoso di una sostanza.

Per l'acqua il punto critico è a:

P_cr = 22.09 MPa
T_cr = 374.14 °C
V_cr = 0.003155 m³/kg

Gli stati in cui coesistono il liquido e vapore sono al di sotto della curva limite superiore che avviene limite superiore della "zona della miscela satura" superiore.

CALORI SPECIFICI

CALORE SPEC. A PRESSIONE COSTANTE: C_p

CALORE SPEC. A VOLUME COSTANTE: C_v

REAZIONI TRA C_p E C_v:

C_p + C_v = R

C_p = K * C_v

C_p / C_v = K

K = 1 + 2 / L

L = g.d.l. della molecola del gas considerato.

L = mono atomico "gas perfetto" = 3

L = biatomico in miscela di gas

biatomici (ARIA) = 5

L = pluri atomico = 6

C_p = (K / ( K - 1 )) R

C_v = (1 / ( K - 1 )) R

C_v = 1.005 J / _{kg * °K}

C_v = 718 J / _{kg * °K}

CALORE E POTENZA TERMICA

Calore trasmesso all'unità di massa q = Q / m [ J / kg ]

Q⁺ = dall'ambiente al sistema

Q^- = dal sistema all'ambiente

Q = λ A dT/dx

dT / dx = gradiente termico nella direzione x

LAVORO

Lavoro scambiato all'unità di massa

L⁺ = dall'ambiente al sistema

L^- = dal sistema all'ambiente

Termodinamica

Enunciato di Clausius:

l'impossibilità di realizzare un dispositivo operante ciclicamente che miri come unico effetto il trasferimento di una quantità di calore da un corpo ad a

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