Termodinamica dei processi

FISICA TECNICA

*ATTENZIONE: questi appunti sono esclusivamente per uso personale, non possono essere modificati, venduti e distribuiti senza il permesso dell’autore. Non vogliono essere in alcun modo intesi come una sostituzione alle lezioni, ma possono essere utili per confrontare i propri appunti. Non mi assumo alcuna responsabilità per eventuali errori o imprecisioni. In bocca al lupo.

Riccardo Bedore

FISICA TECNICA

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Riccardo Bedore

Continuum e Processi

3a Parte del Corso

In questa parte del corso "sblocchiamo" gli scambi di massa. Per farlo ci appoggiamo a 2 ipotesi principali:

1. Ipotesi del Continuo: immaginiamo la materia suddivisa in modo uniforme (senza "buchi") e fatta di punti materiali. Un punto materiale è un punto geometrico dotato di massa (infinitesima) → nella realtà il punto materiale non esiste.

Quando l'ipotesi del continuo vale realmente? E valeva finché non scendo troppo nel piccolo, ovvero fino a quando il punto contiene almeno 3 atomi, cioè fino ad una scala atomometrica. Al di sotto di tale scala vi sono i singoli atomi che non si può considerare un punto materiale.

2. Ipotesi dell'equilibrio locale: localmente il sistema è costituito da parti in se', cioè non implica che il sistema sia costruito da parti tra loro in mutuo equilibrio. Quindi in generale il sistema complessivo è in uno stato di non equilibrio.

Definire le singole parti in se' o sense per poter esprimere p, T, ... in ogni punto (materiale) del sistema.

Con queste 2 ipotesi ho:

• dV
• d(m_p) = ρdV
• d_e = e dm

Lettore posizione: definita per ogni set ... → {L'istantanea del tempo (osservazione)}

Con ipotesi del continuo mi assicuro che esse siano di classe C² + T ∝ C¹(R) ...

Quindi, essendo il sistema continuo e con ciascun punto (materiale) in se', i processi da esso attraversati saranno quasi-statici e pertanto reversibili. Tuttavia vi è un paradosso, ovvero ogni punto del sistema subisce si un processo (quasi-statico) ma il sistema complessivo non subisce un processo reversibile.

Ciò avviene perché un processo è quasi-statico solo se il sistema nel suo complesso attraverso soltanto essi, tuttavia nel nostro caso il sistema complessivo è in uno stato di non equilibrio locale, non implica che ogni punto sia in mutuo equilib.

CON GLI ALTRI

CONSIDERIAMO UN SISTEMA PARTIZIONATO IN 2 PARTI:

_{A B}^T_A⇒T_B

ADIABATICA FISSA: INTERPERMEABILE

Ces/C_[ES] ⇒ C ∈ [ES]T_A^γ/12

^TA⇒_TSUB

OPPURE UN SISTEMA COMPOSTO DA UN FLUSSO DA A VERSO B,QUINDI SI POSSA IMMAGINARE CHE T_A DIMINUISCA IN MODO UNIFORME E T_B AUMENTI IN MODO UNIFORME. QUINDI I SOTTO SISTEMI,SUBISCONO UN PROCESSO QUASI-STATICO E QUINDI REVERSIBILE. TUTTAVIA IN OGNI ISTANTET_A>T_B, QUINDI IL SISTEMA COMPLESSIVO NON SI TROVA IN UNO [SE] E NON ATTRAVERSO UN PROCESSO REVERSIBILE.

QUESTO PERCHÉ HO UNO SCAMBIO DI CALORE QUINDI CI DEVE ESSERE UNA DIFFERENZA DI TEMPERATURA CHE GENERA IRREVERSIBILITÀ PRESSO LA PARETE CHE FATTO UNA SUPERFICIEDI DISCONTINUITÀ PERCHÉ SENZA 2 PARTI A IVA DIVERSE.

L'IRREVERSIBILITÀ SUSSISTA ALL'INTERFACCIA TRA I VARI PUNTI QUINDIPRESSOLA PARETE CHE DIVIDE 2 PARTI A E DIVERSE

SOLO IN UN CASO NON SI GENERA IRREVERSIBILITÀ QUANDO OGNI PUNTO È IN MIUO EQUILIBRIO CON GLI ALTRI.

Ipotesi che S non vari con I TA AL PIÙ CON X,MA VARIABILI: E* (TA+1) S* (TA+1)H* (TA+1)

B:Rispetto ain A E*(TA+1), S*(T+1/2) QIAADIABATICA INTERPERMEABILE FISSA

IN [E] IL FLUSSO ENTRATO B SI PORTA CON SÉ OLTRE CHE ALLA MASSA ANCHE ENERGIA ED ENERGIA:

ΔV^{B3= ∈} AX = ∈ AW_t∈V^B3=BA^AWAX:∈E^B3=A ∈^E_BE3=AE.∈S^B3=AΔV

B UNICO FLUSSO ENTRATO IN [E] NON È UN SISTEMA SETRIPLEX. INFATTI IPUNTI DI B SONO SOGGETTI AD UNA VELOCITÀ W_a E QUINDI NON HO LE SOLE FORZEDI CONTENDIMIMENTO MA ANCHE DELLE FORZE INERZIALI.

2ª Ipotesi:

Tra tutti i possibili stati io considero solo quelli in cui l'energia è una combinazione lineare dell'energia interna, ≠ non soggetta a forze gravitazionali, inerziali,..., ma solo a forze di contenimento, e delle altre forme di energia (cinetica, potenziale...)

Viene detto stato di flu