Riassunto Fisica Tecnica

Riassunto a cura di A.Serni

Riassunto completo di Fisica Tecnica

Sommario

Preconcetti .................................................................................................................................. 6

Lavoro ................................................................................................................................................... 6

Pressione .............................................................................................................................................. 6

Il lavoro in Fisica Tecnica ....................................................................................................................... 6

Potenza ................................................................................................................................................. 6

Sistema Termodinamico .............................................................................................................. 6

Coordinate termodinamiche ................................................................................................................. 6

Sistema in Equilibrio

.............................................................................................................................. 7

Parete Adiabatica .................................................................................................................................. 7

Parete Conduttrice ................................................................................................................................ 7

Sistemi in equilibrio termodinamico ...................................................................................................... 7

Principio zero della termodinamica ............................................................................................. 7

Calore ......................................................................................................................................... 9

Tipi di sistemi termodinamici ....................................................................................................... 9

Trasformazione Reversibile .................................................................................................................................... 10

Primo Principio della termodinamica ......................................................................................... 11

Energia interna ......................................................................................................................... 11

Calore specifico a volume costante ............................................................................................ 12

Sorgente Termica ...................................................................................................................... 13

Secondo principio della termodinamica ..................................................................................... 13

Enunciato di Kelvin-Planck .................................................................................................................. 14

Enunciato di Clausius .......................................................................................................................... 14

Rendimento ............................................................................................................................... 14

Teorema di Carnot ..................................................................................................................... 14

Disuguaglianza di Clausius ........................................................................................................ 15

Entropia .................................................................................................................................... 16

Esempio di applicazione di Entropia .................................................................................................... 17

Equivalenza dei due enunciati del 2°Principio ............................................................................ 17

Negazione Kelvin-Plank ....................................................................................................................... 17

Negazione Clausius ............................................................................................................................. 17

Equazione di Continuità ............................................................................................................. 18

Riassunto a cura di A.Serni

Regime stazionario .............................................................................................................................. 18

Sistema aperto in regime permanente ....................................................................................... 19

Entalpia ............................................................................................................................................... 20

Primo principio della termodinamica per sistemi aperti ............................................................. 20

Applicazioni del primo principio per sistemi aperti .............................................................................. 20

Sistemi per scambio di calore ................................................................................................................................. 20

Sistemi per scambio di energia meccanica ............................................................................................................. 20

Riduttori di pressione ............................................................................................................................................. 20

Ugelli ....................................................................................................................................................................... 20

Continuando sul 1 principio ................................................................................................................. 20

Secondo principio per sistemi aperti .......................................................................................... 21

Exergia ................................................................................................................................................ 22

Rendimento di secondo principio ............................................................................................... 22

Rendimento macchine Frigorifere COP ...................................................................................... 23

Regola delle fasi ........................................................................................................................ 23

Fase .................................................................................................................................................... 23

Frazioni molari .................................................................................................................................... 23

Varianza .............................................................................................................................................. 23

Diagramma P-V-T ...................................................................................................................... 24

Proiezioni grafici P-V-T .............................................................................................................. 25

Aggiunte sul grafico P-V-T ................................................................................................................... 26

Determinazione di entropia, entalpia ed energia interna ........................................................... 27

Comportamento dell’acqua ................................................................................................................. 27

Proprietà del vapor saturo .................................................................................................................. 28

Equazione di Clapeyron ............................................................................................................. 29

Gas Perfetti ............................................................................................................................... 29

Cenni storici ........................................................................................................................................ 30

Volume molare gas perfetto ................................................................................................................ 30

Massa molare ................................................................................................................................ 30

Determinare entropia ed entalpia per i gas perfetti ............................................................................. 30

Trasformazioni termodinamiche dei gas perfetti ................................................................................. 31

Lavoro scambiato da gas perfetti ........................................................................................................ 32

Equazioni di Van der Waals ................................................................................................................. 33

Diagrammi Termodinamici .................................................................................................................. 34

Diagramma (T-S) ..................................................................................................................................................... 34

Diagramma (h-s) ..................................................................................................................................................... 35

Diagramma P-h ....................................................................................................................................................... 36

Miscele ideali di gas .................................................................................................................. 37

Riassunto a cura di A.Serni

Pressione parziale ............................................................................................................................... 37

Costante dei gas per miscele ............................................................................................................... 37

Punto critico per le miscele ................................................................................................................. 38

Psicrometria .............................................................................................................................. 38

Umidità assoluta (titolo) ..................................................................................................................... 38

Umidità relativa .................................................................................................................................. 39

Entalpia dell’aria umida ...................................................................................................................... 39

Trasformazioni Principali ..................................................................................................................... 40

Umidificazione adiabatica ...................................................................................................................................... 40

Psicrometro (Termometro a bulbo umido) .......................................................................................... 40

Diagramma di Mollier ......................................................................................................................... 41

Diagramma ASHRAE ............................................................................................................................ 42

Principali trasformazioni sul diagramma ASHRAE ................................................................................ 43

Moto dei Fluidi .......................................................................................................................... 44

Equazione dell’energia meccanica ....................................................................................................... 44

Viscosità – Comportamento dei fluidi .................................................................................................. 45

Fluidi Newtoniani e non-Newtoniani ................................................................................................... 46

Fluidi Newtoniani ................................................................................................................................................... 46

Fluidi non-Newtoniani ............................................................................................................................................ 46

Moto di fluidi in condotti .................................................................................................................... 46

Diametro equivalente ............................................................................................................................................. 48

Fattore di Darcy ...................................................................................................................................................... 48

Numero di Reynolds ............................................................................................................................................... 48

Tipologie di moto dei fluidi ................................................................................................................. 49

Laminare ................................................................................................................................................................. 49

Transizione ............................................................................................................................................................. 49

Turbolento .............................................................................................................................................................. 49

Scabrezza ................................................................................................................................................................ 49

Diagramma di Moody .......................................................................................................................... 50

Accidentalità ....................................................................................................................................... 52

Perdita di carico .................................................................................................................................. 52

Velocità del suono ..................................................................................................................... 52

Fluido comprimibile ............................................................................................................................ 53

Trasmissione del calore ............................................................................................................. 54

Flusso termico ..................................................................................................................................... 54

Conduzione ............................................................................................................................... 54

Legge di Fourier ................................................................................................................................... 54

Conduzione termica in regime stazionario ........................................................................................... 56

Parete piana omogenea ......................................................................................................................................... 56

Parete piana composta ........................................................................................................................................... 57

Parete piana con conducibilità variabile ................................................................................................................ 57

Riassunto a cura di A.Serni

Strato cilindrico omogeneo .................................................................................................................................... 58

Strato piano con generazione termica ................................................................................................................... 59

Cilindro con generazione termica ........................................................................................................................... 60

Superfici Alettate .................................................................................................................................................... 61

Analisi a parametri concentrati di un transitorio termico ...................................................................................... 63

Numero di Fourier ............................................................................................................................... 64

Convezione ................................................................................................................................ 65

Coefficiente di dilatazione termica ................................................................................................... 66

Tipologie di Convezione ...................................................................................................................... 66

Convezione naturale ............................................................................................................................................... 66

Convezione forzata ................................................................................................................................................. 66

Nusselt ................................................................................................................................................ 66

Numero di Prandtl e Grashow ............................................................................................................. 67

Teorema di Buckingham ......................................................................................................................................... 67

Relazione interpolante ........................................................................................................................ 68

Significato fisico dei coefficienti adimensionali .................................................................................... 68

Cos’è il Nusselt ....................................................................................................................................................... 68

Cos’è il Reynolds ............................................................................