Riassunti di Motori aeronautici

25/02/20

Immaginiamo di considerare un sistema termodinamico come continuo; questo sarà in equilibrio se:

• non esistono gradienti di temperatura (uguale a quella esterna)
• non ci sono variazioni di pressione (uguale a quella esterna)
• non ci sono variazioni di composizione chimica (uguale a quella esterna)

⇒ se il sistema è in equilibrio, due variabili di stato bastano a descriverlo.

Arriviamo nella pratica; la materia non continua, e la dinamica moleco...

Si immaginiamo di perturbare un sistema precedentemente in equilibrio, ogni particella di quest'ultimo torner...

• traslazionale (urti tra particelle)
• rotazionale e vibrazionale (cinematica delle particelle, non significa che la particella non si muove)
• elettronico (ecc.)
• chimico macroscopico (perché non ci sono reazioni chimiche), im maniera sempre uguale...
• cinetico

⇒ in particolare v₀ ≈ v_tras ≈ v_rot ≪ v_vib ≪ v_el ≪ v_ch ≪ v_ch^t_c

...

⇒ si può dire che se non è passato... t_c ≈ 10^-5 dalla perturbazione, allora...

...meccanica statistica...

Il quale ci permette di argomentare ad un culla grandinezza medie.

25/02/20

Immaginiamo di considerare un sistema termodinamico come continuo; questosarà in equilibrio se:

• non esistono gradienti di temperatura (uguale a quella esterna)
• non ci sono variazioni di pressione (uguali a quella esterna)
• non ci sono variazioni di composizione chimica (uguale a quella esterna)

_{e k = f(p, T)}

Avremmo nella pratica la materia non continua, e la dinamica molecolareoccorre a studiare il moto di ogni singola particella. Questo nellapratica non è possibile in ambito aeronautica e si usa quindi la termodinamicaclassica.

Se immaginiamo di perturbare un sistema precedentemente in equilibrio, ogniparticella di quest’ultimo tornerà nel tempo all’equilibrio secondo un processo dirilassamento che ha durata molto diversa fra una e l’altra legato al temposcal_t i modi di rilassamento sono:

• traslazionale (urto tra particelle)
• rotazionale e vibrazionale (cinematica della particella)
• elettronico (formazione e decadimento di ioni ecc.)
• chimico macroscopico
• cinetico

⇒ in particolare _{t9 < trot ≪ tvib ≪ tCh ≪ td}

cammino libero medio ossia il _l per effetto di queste differenze in untempo di intercorre tra due il tempo di osservazione avrò deiurti consecutivi subiti da una modi che sembrano congelati (t₅≪t) i

• altri dinamici (t₉ →7 ≪t)

⇒ è ancor chiaro che se verrà passato in un tempo t≪10^-5 dalla perturbazione, alloranon avrà avuto processi di rilassamento e in una modo di rinascereci saranno la dinamica molecolare. Per evitare ciò si posso usare lameccanica statistica che si basa sull’idea di considerare dei piccoli insiemidi particelle e di arrivare ad un culla grandezza media.

⇒ in particolare questo è utile per t ≪ 10^-5 ed il regime cinetico poiché1 m ≪ È penalizzate il processo di rilassamento traslazionaleIl precedente era mecca il regime statistico.

a questo punto, passando a scale di tempo di t > 10^-9 si è redistribuita

l'energia per effetto dei molti urti avvenuti; ci si è ± in ambito di continuo,

e si parla di regime aerodinamico. Se viene infatti studiato dalle eq di

Navier-Stokes, teoria del continuo ecc.

• per √³ s >> s si arriva addirittura alle condizioni di equilibrio (si parla
• di termo-statico)
• pertanto lo studio si concentrerà nello studio delle condizioni di non
• equilibrio tipiche del regime aerodinamico.

Nell'ambito della termodinamica di non equilibrio si può sfruttare l ‘osservare

o stati di equilibrio locale che permette di suddividere il sistema/continuo in

porzioni macroscopiche ognuna delle quali avrà determinati valori delle gran-

dèzz termodinamiche

• che si generano quando dei gradienti macroscopici che permettono il verifi
• carsi di fiunni di massa energia ecc. grazie alle variazioni locali
• di entropia pressione ecc.

In questo modo è dunque possibile studiare i trasporti (ma solo dopo

la sensazione di condizioni di equilibrio e quando come detta ¹⁄₃ di 10^-9 s, anco-

re gradienti che nondoveno essere tro pro marcati in relazione ai cammi.

mo libera, questo lo puoi fare se:

• ΔT