Soluzioni delle 57 domande teoriche di Fisica Tecnica

1) POSTULATO DI STATO - FISICA TECNICA

Esistono due tipi di proprietà del primo esercizio: il sistema, le proprietà intensive, indipendenti della massa, e le proprietà estensive, dipendenti della massa. Ma che possono essere ridotte ad essere proprietà specifica.

Poiché è sempre necessario conoscere la massa del sistema, le proprietà intensive sono necessarie per definire in modo univoco il sistema, anziché esistano x proprietà intensive a cui si potrebbe attendere una sola equazione.

J = x-1 = 3 e il numero di proprietà indipendenti necessarie per definire in maniera univoca il sistema

Infatti la proprietà termodinamica non è legata all'energia, quindi è basata da il numero di proprietà meccanica non è basato dal numero dei modi in cui è possibile la connessione di energia → LAVORO è modalití: J = n1 + n2

Postulato di stato:

Il numero di proprietà intensive, intensive, indipendenti necessaria a definire lo stato di un sistema o un componente è uno in più del numero di modi in cui esso può propagativamente interagire con l'esterno.

Nei sistemi reali ed in cui compimento, esiste un modo significativo per considerare calore; quindi sono 2 le proprietà meccanica o definire lo stato di un sistema. Le certezze intrinseche devono essere calcolate dalle equazioni di stato.

2) PORTATA IN MASSA CON FLUSSO MONODIMENSIONALE

La proprietà meccanica (ṁ) è la massa che fluisce nel sistema in l'unità di tempo:

ṁ = lim _Δt→0 (Δm/Δt) = dm/dt

Nel corso di regime istosmerico, ciòe quando il comportamento del sistema è costante nel tempo (∂/∂t = 0), la proprietà meccanica entrante è uguale a quella esenente. Nel corso di flusso monodimensionale tutte le proprietà vengono al lungo il coordinamento del reticolo che il moto e hanno loro valvole unificare in una reazione ortogonale alla direzione del moto.

Per PA_W: ṁ = ϱvA = ρA_UV, l'equazione di con. della massa diventa:

Σ(PA_W)_im = Σ(PA_W)_out

3) Esperimento PVT

Serve per trovare la correlazione tra le 3 proprietà fisicamente misurabili di un sistema: pressione, volume e temperatura.

Si consideri una quantità nota di sostanza pura all'interno di un sistema chiuso-cilindro e, partendo dall'equilibrio, sono fatti variare in maniera quasi-statale.

• Fase Solida

All'inizio dell'esperimento la sostanza pura nel sistema è in fase solida; si provoca un riscaldamento a elementi di temperatura e del volume specifico. Tuttavia la rigidità del reticolo cristallino non consente altro che un aumento ridotto del volume.

• Fusione

Aumentando il calore sensibile la pressione quasi non varia la prima goccia di liquido e la forza dell'aumento della temperatura, ma rimane costante durante tutto il cambiamento di fase.

Durante la fusione c'è una coesistenza bifasica di solidi e liquidi, pressione e temperatura rimangono costanti mentre l'energia proietta del cambiamento il volume specifico.

Il calore immesso che ora avviene la fusione è il calore latente di fusione.

• Fase Liquida

Se il riscaldamento del sistema in presenza della sola fase liquida determina di nuovo l'aumento della temperatura e del volume specifico.

• Vaporizzazione

Entra quando si crea la prima bolla di vapore esaustiva.

Temperatura e pressione rimangono costanti nel cambiamento di fase; il calore latente di vapore che variazione consente in elementi della quantità di pressione e linea orizzontale a dimostrazione della quantità di liquido.

• Fase aeriforme

Quando tutto il liquido è passato allo stato aeriforme la temperatura ricomincia a salire e l'aumento del volume specifico è molto maggiore rispetto agli elementi precedenti.

T

1. Solido
2. Fusione
3. Liquido
4. Vaporizzazione
5. Aeriforme

I tre stati d'equilibrio di un sistema; si valuta la quantità scambiata nel processo

1) di differenza finita;

13) EQ. DI BILANCIO DI UNA PROPRIETÀ ESTENSIVA

L'equazione di bilancio è fondamentale nei problemi ingegneristici per l'analisi del sistema:

1. identifica il sistema termodinamico;
2. identifica le proprietà estensive (P) da cui costruire il bilancio;
3. fra le variazioni sul tempo (Δt) di tale extensive nel sistema (1).

Pongo al primo membro la quantità che contribuiscono ad aumentare il contenuto di (P) nel sistema:

→ quantità di (P) in entrata: [Pin] o [Pgm] → quantità di (P) generata dal sistema: [Pgen]

Pongo al secondo membro la quantità che contribuiscono a diminuire il contenuto di (P) nel sistema:

→ quantità di (P) in uscita: [Pout] → quantità di (P) distrutta dal sistema: [Pdis]

→ var. quantità del contenuto di (P), termine di accumulo: [ΔP].

Quindi posso scrivere: [Pin] + [Pgm] - [Pout] - [Pdis] + [ΔP]

L'equazione di bilancio viene applicata principalmente a 3 proprietà: massa, energia ed entropia.

Quest'ultima ridivenuta per fondere le 2 case particolari della termodinamica e per le leggi di cinetivita. Un esempio di Eq. di un bilancio della massa, viene applicazione su variazione della massa. Non mi creo non mi distruggo (processo convenzionato): [ming] = [msus] = [mout] + [Δm].

→ eq. di bilancio della massa: [men] = [mout] + [Δmin]

1a) I PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA E EQ. DI BILANCIO PER SISTEMI CHIUSI

Il primo principio della termodinamica E della comunicita come principio di conservazione dell'energia, ridice massa dell'estinzione della l'energia è temo giurosso conservatore, cioè non mi creo e non mi distruggo.

• eq. di bilancio dell'energia: [Ein] = [Egen] + [ΔE]
• l'energia può variare in 3 modi:
  • trasformazione di massa (ETOTimes = m * pgt)
  • calore
  • lavoro

Nel caso di un sistema chiuso possiamo considerare il calore e il lavoro come metazzi relativi per lo scambio dell'energia. Allora:

[Σ(qi)nd + Σliini] = [Σ(qext) + Σlatt] + [ΔEisnc] considerato = [qext = Σ(qin)nd - Σ(qout)]

Allora ag anche Q - L = ΔEHRC—la messa di entanze e l'energia quando avverato la variazione per torcere c'è entarto e che per lui F(config).

Nella magiora parte dei casi riducete energia cinetica e potenziale senza trascurare:

Q - L = ΔUic (variazione di energia intima)

Per un termos di creazione infinitasimi - dQ = dL = JEnc = JUmc

In un processo adiabico : Q - L = 0

22) EQUAZIONE DELL'ENERGIA MECCANICA

L'energia meccanica è definita come l'insieme delle forme di energia direttamente e completamente convertibili in lavoro da parte di un componente ideale...

• Regime Stazionario
• Flusso Quadridimensionale

Il fluido di lavoro è racchiuso nella superficie di controllo, dove applica il primo principio della termodinamica...

Se l_e = l_u...

1. ds = dq - T_sgen...
2. Lim t_in,t_out...

23) Equazione di Bernoulli

Un tratto di condotta può essere considerato come un sistema che non scambia lavoro con...

• Processo interamente reversibile...
• Fluido incomprimibile...

Il noto entalpico e quindi anche la potenza meccanica diminuiscono

al crescere della depressione entropica.

Il confronto delle isoentropiche pu

essere ridotta a rapporto di stati entropici

e pressione fonda. Definendo il RENDIMENTO ISOENTROPICO (M_is):

0 < m ₁₅ < 1

32) ESPANSORI A GAS

Valgono le considerazioni enunciate fatte per quelli a vapore.

Negli espansori a gas il fluido si esprime gi si sopra della propria temperatura critica,

quindi pu

essere considerato gas ideale ed il termine del calore specifico risulta

costante al variare della T. Da questo che il termine dell'entropia h = cP(T)

si deduce dalla temperature quindi vi punti (T₃), e (T₄) corrispondono a minori di

un fattore di scala. Inoltre il fattore di calore specifico catenato rispetto a

condotte che si isolano nel punto (T₃) rimane tutto essere possibile, cos

ottenute per farci coniene con uno angolo corretto.

Definizione del rendimento isoentropico:

Ricadendo dal permi gas ideale

e calore specifico catenato R = cP(DT)

Ricavamo il rendimento isoentropico con la temperature:

M_is = (RA₃ - R_c2) / (R₁ - R_i5) = (T₂ - T₁) / (T₁ - T₂)

= (L_M / m _noide) = m cP(T₄ - T₂)

Abbattendo il calore iscritti

sono messi nel nostro

tocco e portato da quello ideale.

33) COMPRESSORI DI VAPORE

I compressori sono macchine rotarie quindi perfluoscono mancatura di calore dall'interno.

Con il termine vortosi ne rinuncia tutto viene questa positiva di aumentare questo resiste.

Compressore non aumentato la potenza di gases di liquido che in secondo tarda del

volume specifico (quella di prevista la sottotensione). I compressori vengono accomunati

con un traestro suona con cui il battito si nasce nella base maggiore e si incirca nella minore.

R₂ - R

R

AB = flamata = (m_nord / m _iode) ₂

AR), ma essetti irrivo puro per il parso per ridurre un

vasto con il nostro sono finemo

e emotia al quepat dell'aerore. Ci cosobringu il

aumento i posso d'uno se revere lo doulo

Il confronto, avente di stato entropia e di pressione fonda, trae consoci del _ediplo

del desenza motore formula il RENDIMENTO ISOENTROPICO:

M_is = R_iodo / (R_es - R_c1)

R_cale = (R₂ - R_c1)