Quaderno di teoria - Fisica Tecnica, prof.Magrini

Lezione 1 - Sistema Termodinamico - Introduzione

Classificazione dei sistemi

• Aperto
• Chiuso
• Isolato

EnergiaMateriale

• Es: Idrosfera (entrano ed esce fluido)
• Es: Edificio senza finestre/porte (gas in un sistema cilindro/pistone)

Definizioni:

• Parete Impermeabile: no scambio materiale, si scambio energia (calore, lavoro) (sistema chiuso)
• Parete Rig. e Fissa: impedisce al sistema che conflitto di superficie (lavoro meccanico)
• Parete Adiabatica: non permette scambi di calore, può₀ possibili scambi energia meccanica
• Sistema Isocoro: parete rigida fissa e non cambia, senza scambi, en meccanica

Grandezze Termodinamiche

• Proprietà Estensiva: dipende dalla massa del sistema (massa, volume, energia, en. interna, entalpia, entropia)
• Proprietà Intensiva: valore locale che cambia tutto il sistema (pressione, temperatura, volume specifico...)
• Proprietà Specifica: si ottiene dividendo una propr. estensiva per la massa; non si fa più riferimento alla q.tà di sostanza

Equilibrio Termodinamico:

Equilibrio termico + equilibrio meccanico + equilibrio chimico

• (uniformata temp.)
• (uniformato press.)
• (no reazioni chimiche)

Unità di Misura

• Grandezze derivate di interesse: forza, lavoro, potenza, pressione
• f = m · a
• L = f · spostamento
• p = f/superficie

Conversioni Unità:

• 1 kcal → 4,186 kJ
• 1 kWh → 3600 kJ
• 1 kW → 860 kcal/h
• 1 bar → 10⁵ Pa = 1,019 kg/cm² - 700 torr

Lezione 2 - Sistema Termodinamico - 1° Principio Sistemi Chiusi

• Sostanza Pura: sistema caratterizzato da struttura molecolare omogenea e invariabile nel tempo
• Sistema Isolante: assimilabili a uno in cui grandezze interne invariabili, le altre possono essere determinate di conseguenza

Lezione 1 - Sistema Termodinamico - Introduzione

Classificazione dei Sistemi

• Aperto
• Chiuso
• Isolato

Es. edificio senza finestre/porte

Es. gas in un sistema cilindro/pistone

Definizioni:

Parete impermeabile: No scambio materia, si scambio energia (calore/lavoro) (sistema chiuso)

Parete rigida e fissa: Impedisce al sistema che conflitto di grande superficie lavoro meccanico

Parete adiabatica: Non permette scambi di calore, possibili scambi energia meccanica

Sistema isolato: Parete rigida fissa e adiabatica senza scambi energia meccanica

Grandezze Termodinamiche

Proprietà estensiva: Dipende dalla massa del sistema (massa, volume, energia, en. interna, entalpia, entropia)

Proprietà intensiva: Valore locale che caratterizza tutto il sistema (pressione, temperatura, volume specifico...)

Proprietà specifica: Si ottiene dividendo una propr. estensiva per la massa; non si fa più riferimento alla q.tà di sostanza

Equilibrio Termodinamico:

Equilibrio termico + equilibrio meccanico + equilibrio chimico (uniformità temp.) (uniformità press.) (no reazioni chimiche)

Unità di Misura

• Grandezze derivate di interesse: Forza, Lavoro, Potenza, Pressione

F = m . a

L = F x spostamento

P = L/T = Q/T

F = N/m²

1 kcal → 4,186 kJ

1 kWh → 3600 kJ

1 kW → 860 kcal/h

1 bar → 10⁵ Pa = 1.019 kg/cm² = 700 kPa (pressione)

Lezione 2 - Sistema Termodinamico - 1° Principio Sistemi Chiusi

Sostanza pura: Sistema caratterizzato da struttura molecolare omogenea e invariabile nel tempo

Sistema bifase: Assegnato il valore di una grandezze interne indipendenti, le altre possono essere determinate di conseguenza

TRASFORMAZIONE TERMODINAMICA

Variazione delle proprietà di un sistema da uno stato di equilibrio iniziale a uno di equilibrio finale. Nella trasformazione si attuano scambi di energia.

TRASFORMAZIONE REVERSIBILE

Al termine è possibile riportare sistema e esterno a condizioni iniziali, immaginabile come costituita da una successione di stati di equilibrio; infinitesimi valori dei parametri in tutti i punti del sistema e all'esterno.

La linea della trasformazione indica una serie di stati di equilibrio attraverso i quali il sistema passa durante la trasformazione, e ha significato soltanto per la trasformazione reversibile. In nel caso di trasformazioni non reversibili questi non si può parlare di un’unica linea di trasformazione perché non è possibile individuare gli stati attraverso cui il sistema passa durante la trasformazione.

TRASFORMAZIONE IRREVERSIBILE

Una delle condizioni finali non è possibile tornare in quelle iniziali scambiando le stesse quantità di energia.

TRASFORMAZIONE CICLICA

Stato finale coinci