quaderno fisica tecnica

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di marcocesaro.ce

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Appunti di fisica tecnica basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del prof. Baricci, dell’università degli Studi del Politecnico di Milano - Polimi, …

Esame Fisica tecnica

Facoltà Ingegneria dei sistemi

Dal corso del Prof. Baricci Andrea

Università Politecnico di Milano

A.A. 2019-2020

75 pagine

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FISICA

TECNICA

FISICA

TECNICA

IL SISTEMA

=> il sistema termodinamico è qualsiasi porzione di materia o regione dello spazio soggetta allo studio e limitata da una superficie ideale: il contorno => sistema termodinamico semplice: costituito di un'unica sostanza chimica e situazione dell'omogeneità e soggetta ad scambi attraverso il contorno => ambiente: è una parte rispetto al sistema, col sistema e con il quale interagisce

INTERAZIONI E TIPI DI SISTEMA

le pareti possono scambiare: massa (permeabili/impermeabili) lavoro (rigide/mobili) calore (adiabatiche/diatermiche) => sistema chiuso/aperto: tutte le pareti sono impermeabili verso l'obbietto oltre una parete permeabile => sistema scambiante: le pareti esterne sono tutte adiabatiche => sistema isolato: pareti esterne fisse o ogni scambi con il ambiente => sistema semplice/complesso: non esistono pareti all'interno / esistono pareti all'interno

PROPRIETÀ

=> proprietà estensivere: quantità caratterizzata da un valore numerico e ad un'unità di misura => le proprietà possono essere: - estensive (in dipendono delle dimensioni) - regine (dipendono delle dimensioni) - specifiche rapporto tra proprietà estensive e norm, del sistema

le proprietà dei sistemi sono:

grandezze intensive:

T (temperatura K)
P (pressione Pa)

grandezze estensive:

M (massa Kg)
N (numero di moli mol)
V (volume m³)
E_c (energia cinetica J)
E_p (energia potenziale J)
U (energia interna J)
S (entropia J/K)

numero di moli (N) viene calcolato come

M = m_mN

alcune proprietà specifiche:

v = ^V/_M, volume specifico fluido
ρ = ^M/_V = ¹/_v, densità specifica fluido
γ = ^P₀/_M = ¹/_V, peso specifico fluido

relazione tra forze e pressione:

p = ^F/_S

relazione tra le energie (= energia tot):

E = E_c + E_p + U
E_c = ¹/₂ M v²
E_p = M g Δ z

energia specifica:

e = ^E/_M

STATO DI UN SISTEMA

- stato termodinamico = insieme delle moli e delle sua proprietà termos-cocchiche

STATO DI EQUILIBRIO

Stato particolare in cui tutte le proprietà rimangono in valore uniforme ovunque nel sistema.

TRASFORMAZIONI

Ogni cambiamento di stato è una s.

TRASFORMAZIONI INTERNAMENTE REVERSIBILI (TIR)

Trasformazione rappresentabile come una successione di stati di equilibrio.

LAVORO E CALORE

L: f(ζ) : non è in forma polare Definito il potere - lavoro calorico Scritto nell’equazione topica:

L = ∫L _dtQ = ∫Q_dt

FUNZIONI DI STATO

Una proprietà è una funzione di stato se la sua variazione durante una trasformazione dipende solo dallo stato iniziale e dallo stato finale e non dipende dalla serie di trasformazioni che hanno portato il sistema in quello stato.

Il volume (ΔV), pressione (ΔP) e temperatura (ΔT) sono variabili di stato.

FUNZIONI DI PERCORSO

Sono variabili che dipendono dal percorso eseguito tra stato iniziale e stato finale.

NOTA: il differenziale sono:

per le funzioni di stato e Q, δQ T, dC_P, dC_V (U, dH, dS
per le funzioni di processo è S

PRINCIPI DI CONSERVAZIONE

ipotesi: ∀ tutto il calcolo e calcolo del sistema

CONSERVAZIONE DELLA MASSA (bilancio)

avvenuto in intervallo di tempo dt

m_in ↘
m_out ↗

∑m_in = ∑m_out + ĊM

in caso dei più gravi/uscite: ∑m_in = ∑m_out + ĊM

PORTATA MASSICA (kg/s)

con ṁ = δm (generalmente) ma per regola per ingressi/uscite:

ṁ = ϱ ̇ A

PORTATA VOLUMETRICA (m³/s)

è il volume la materia connesso alla portata

massica: ṁ = ϱ ̇

PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

applicare il bilancio di energia per un sistema aperto in termini di potenze e in intervallo infinitesimo dt

∑m_in e_in + SQ_IN + SL_IN = ∑m_out e_out + SQ_out + SL_out + LE

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