inTRODUZIONFTtrodnzea.ae
SCOPI TERMODINAMICA
DELLA
Studiare forze
lavoro
colore e di
conversioni
Analizzare gli scambi le
e energia
lavoro forme
calore di cui si
e energia a possono
Forme
ricondurre tutte le altre
Metodo classico di
con continuo
approccio macroscopico ipotesi
comportamentali
regole di vista
di
dal
ipotesi spaziale
omogeneità vantaggio punto
matematico
di
studio
suddividendo
anche l'oggetto
in più
parti
disomogeneo omogenee variabili costanti
le
associano misure delle
si grandezze in il volume
tutto
tra
interessa
ci l'interazione di
più controllo
dispositivi
Definizioni
Componente corpo di
età
certa materia
con una spaziale
omogeneità
oggetto
sistema le leggifisiche
applicano
cui si
su
oggetto o più
comprendere uno
puoi componenti
Superficie controllo
di volume
il controllo
racchiude di
il sistema comprende
e
esterno
Ambiente i che
contiene al sistema
non
componenti appartengono
Universo 1
sistema ambiente esterno
termodinamiche
Proprietà di
fisiche il
descrivono
che sistema
comportamento un
grandezze
il modo
descrivere in sistema
minimo completoil
numero per
sono delle indipendenti
Stato termodinamico di dalle
in
dei
insieme certo istante
cari tempo
un indipendenti
proprietà
variabili
coordinate stato
di
termodinamica
Sistema l'ambiente
interazione esterno
in con lavoro
calore
scambiare massa e
aperto può scambiare
chiuso scambiare
massa
non può ma può
lavoro
calore e calore
isolato lavoro
scambiare massa
non può o
forma
altra di
o qualunque energia
citabile
isolato
l'unico l'universo
è
sistema
superfici semi
permeabili permeabili impermeabili
mobili
rigide
e diatermane adiabatiche
di
Equilibrio sistema
un
meccanico di
scambi lavoro
no
termico di
scambi calore
no
elettrico di cariche
moti
no diffusione
chimico chimiche
reazioni
no o
di
Forme
Altre equilibrio
Equilibrio presenza simultanea
termodinamico di tutte leformedi equilibrio
di sistemi
interazioni tra
l'equilibrio quando si
Importante parla
Evoluzione di sistema
un
Processo evoluzione nel tempo
tramite coordinate
termodinamiche
le
rappresentazione di
Trasformazione evoluzione nello degli
spazio
curva
Stati linea trasformazione t
di Trasformazione
Processi
v
P p
a r
2
a
B B
B
a t
t v
Elimino il tempo
Per definisco
ogni
punto
stato
termodinamico
uno
1
processo trasformazione la
composto
distanziati nel
successione di anche tempo
processi
trasformazione
La linea
è continua
una
1
processo trasformazione ridicola indefinito
identica volte
di
Ripetizione un numero
per
La valori
trasformazione linea chiusa
è stessi
una fine
all'inizio
termodinamici alla
e
diretto evoluzione
la dallo
Processoltrasformazione stato
formano
un B
A allo stato
processo
ciclico processo inversala
trasformazione and
B
da
evoluzione
e A stesso
lo
seguendo
i B della diretta
diretto percorso
e verso opposto
in
inverso
an X
Processo esiste
reversibile se il inverso
processo nell
se traccia
lascia
si
non il né
diretto
universoné con processo
diminuisce
l'inverso altrimenti si
con
la possibilitàdirealizzarlo indefinita
nel
mente tempo
Se delle soddisfatta
due condizioni è irreversibile
non
una
Grandezze dal
indipendenti processo
Non dalla di dagli
solo
trasformazione
linea
dipendono ma
Finali
stati iniziali e di
dette stato
grandezze
differenziale
forma di
Ammettono tipo esatto
d Y
Y Y
X DX X
Grande dal
dipendenti
rice processo di
dal scambio
dipendono percorso grandezze
La differenziale
forma NON di tipo
è esatto
RICHIAMO MATEMATICI
TEOREMI
di
de III
FI dy
x g de
3
dx E dy
y e
It IL FI
II
II e de
Generica differenziale
forma al b.ci
yidx dy
y
sa
esatta sa t
esatta
non if 29 09
TEMPERATURA LIVELLO
E TERMICO
Livello freddo
caldo
termico sensazione che sia più
corpo più
o
un
di altro
un definisce
livello
il termico
misura
scala e
la temperatura
identificazione
Ambito termico
dell'equilibrio
macroscopico per
la
misurare tumperatura
poter
Principio della termodinamica
Zero la
misurare
Metodo temperatura
per termico terzo in
sistemi equilibrio sono
sistema
due in un
con
loro
equilibrio termico tra
Tutti A
equilibrio B
B
sistemi A
i in hanno
termico con altro
un
in la
comune temperatura e
Misura della temperatura
sistemi chiusi rigidi contatto
2 a
e
superficie è dialermana
la
se sistemi calore
due
i scambiano a B
coordinate termodinamiche
le
e dipendente
variano modo
in
si termico
l'equilibrio
raggiunge B
a
temperatura
e la
si misura
Il termometro in termico
equilibrio
è sistema
un altro
un
con
misura la temperatura
e le variabili
costruirlo Y se
si X
cercano indipendenti ne
per CX le Y
variazioni
misurano la
e si cost
una
prende tengo
variabile termometrica
la
DX
X
1 tra variabile
la
legame
cost temperatura e lineare
termometrica legame
preferisco
In Fare il
modo rapporto e mi
questo posso serve
non
il
conoscere legame Xi
Xi
1 eco
se X2
1 X2 v cost
Scala delle temperature
assoluta
La determinata tramite
temperatura questa
essere
può
inserendo valori
2
equazione variabile
il triplo
valore stato
in
della certo punto
un H2O
valore alla
arbitrariamente in
temperatura
assegnato
corrispo denza
del triplo
punto X
TT
1 X cost
Y 273 16 Xt
Xt
dove temperatura del
Ti la triplo dell'acqua
è punto
Ti k
273.16 R
te 491.69 ideale
Nel che il
termometro
del volume
imponiamo
caso a gas variabile
rimanga leggiamo
costante e come
p
Guardo decido
primo un
e
un oggetto
di
valore triplo
il
pressione per punto
il
poi termometro e
sull'oggetto
pongo
vedo
oo
ogaaoap TCps.eIv ps
273.16
eost pt 1 Fino
la
abbassando
Proseguo via nel
via triplo
pressione punto
farlo tendere le
vedo che
e PS
a convergono
a
nello stesso punto ps
1 273.16
2 cost
PS 2
Pt
limps
273.16
cost
ps pt
peso
CALORIELAVORLÌMMORN 09
29
Calore è esercitata
una un'azione
non ma
proprietà
sistemi
su
si di di
c'è scambio
calore
parla quando uno
da differenza di
una
energia causata temperatura
E dalla
una di scambio e
grandezza dipende
trasformazione
La effettuata
misura colori
è metro
con con
CALORE E FLUSSO TERMICO
Flusso termica il sistema
cui
rapidità con
potenza
o scambia calore
Grande istantanea
era
tra P
Io Lim
p de
f E At
ateo
te 03 J
ci convienestudiare 5
Io
che saw
di linea
l'integrale
SO
t tra
definito due
quello
istanti di tempo
SO differenziale
è esatto
un
non del
IO derivata calore
è la rispetto al
non
tempo
Flusso dall'esterno
forniti
calore al sistema
e sono positivi se
E
LAVORO POTENZA MECCANICA
Lavoro è un'azione esercitata
ma
una proprietà
non sistemi
su
si di di
scambio
c'è
calore
parla uno
quando forze
da di
scambio
uno
energia causata non
equilibrate
E dalla
una di scambio e
grandezza dipende
trasformazione
Potenza meccanica il
rapidità sistema
cui
con
lavoro
scambia
Grande istantanea
era
tra LCD
Wct
PI Wendt Lim
At
ti at
o
L SL 3
F 5
ho t.sn
SL differenziale
è esatto
un
non del
derivata calore
W è la rispetto al
non
tempo
Lavoro sono quando
e potenza positivi vengono
ceduti dal sistema all'esterno
PRINCIPIO AZIONE REAZIONE
E
DI
Per forza dall'ambiente
di superficie esercitata
ogni
su forza
sistema di
un diario
intensita
esiste e
una uguale
dal
esercitata sull'esterno
ma
ne sistema
in verso
opposta
In di relativi
scorrimenti
assenza
FI LÌ
Fess loses O
0
Se c'è componenti
relativo 2
scorrimento attrito
e N
normale
componente T
tangenziale
componente
N utile
lavoro
T associato
dissipativa
tipo di attrito
al esterno
lavoro visse
WES Wac Uae
O Lae
e
sempre 70
LÌ
ses Lae O
potenza velocita
Forza
Definita secolare
come
fses.ch
Wess de
vai
che v
con at
fsesch.vcti.dt
LES ffesch.is lavoro scambiato
in at sulla
At traie toria
S
Se forze distribuito
di di le
parliamo tipo come
pressioni
s
Fes t.it da
Lt pe
Act aeag.at
La normale
e
pressione
alla superficie e
determina il verso
Se uniforme
la è
pressione
Fess pe.ch peCttACti
aIdA
La scambiata è
potenza d
Wess che da
pectifaefcti.tn Pelt variazione
istantanea
volume
del
Il lavoro at
scambiato in
direct
Less Pelt at
tot duct
che
Sappiamo Ave AV
quindi
avg.fm at
sul
Così concentriamo sull'esterno
sistema
ci e non
fine
Alla troviamo
visse ducts
pe at
less au
pe reazione
Il principio di azione scrivere
si può
e
insect Wessel pedvcti
waecti
waect d ls.se
Less Lae
Lae
CP P AU
p p
pe
Noie
Ricordiamo Lae sottrazione
che la
70
sono quindi
e
è vera DISTANZA
FORZE A fisico
l'attrito
Non è c'è contatto
perché
presente non lesdc.pl
lsdecpi
Used Weds
Ct
ti O
O
1
Se tipo
di conservativo
sono la
Ammettono esprimere
posso
potenziale potenza
e come
derivata dell'energia
una nel tempo potenziale
dep
insects integrale
un
e
dt linea
normale di
non
dse Ctz Ctr
P Ep Ep Atp
Forre costante
gravitazionali massa
con
dect
insect Mg dt
Sed P forza
AZ
Mg x spostamento
FORZE INTERNE forze
superficie risultante
interne nulla
equilibrate
rigida le
mobile
superficie Forre scambiano l'esterno
lavoro con
detto l'equilibrio
lavoro interno ma comunque
locale mantenuto
interno è
Possiamo calcolarlo della
tenendo interna
conto pressione
mmm di
grazie all'ipotesi
duct
Wi f peti si
spaziale
omogeneità
d t sostituire le
tensi ni
possono
interne la
con pressione
1 duct
Li dt
P ed
pct costante
nello
spazio
di variabile
At eventualmente nel
tempo
Se attrito interno
esiste viscosa
sostanza
Wi Wi Lt Wai ch
t
li CP Li Lai P
p Fosse
ci
lavoro avrei
ideale che see
id potenza
e non molecole
attrito tra le
interna viscoso
dissipazione
Il calcolabile
è
ideale effettivo
lavoro quello no
pctsdvctidt
li f.PH
CP IdV
at
at
TEOREMA DELL'ENERGIA CINETICA
tutte Forze
le
Il che
lavoro agiscono sul sistema
compiuto da
internet è alla
ed
esterne cinetica
variazione dell'energia
uguale
del stesso
sistema
Les CP
Li
p 1 dee
Less des Li dee
P
CP
Pi
Quindi relazioni diventano
le viste prima dee
DEP
WS.es War Wai
Wi
at at
id
t.se Lae Li Lai Ee
Atp 1 A
interne
distanza
superficie
Wt
visse No
Ma deformazioneambienteesterno
utile
ssa lo
le
Fine
Alla abbiamo
id DEP dee
Wo
Wi We via at at Evidenziata la
dovuta
componente
id Lt Lo
Li La AEC
AEP attriti
agli
l'effetto dell'attrito
accorpando
Oppure DEP dee
Wi We Wo aI di
Lt
li Lo AEC
Atp 1
LAVORO GENERALIZZATO Per che
sistemi non
comprendono
f IF d forze
tipiche e spostamenti
meccanici
scalare algebrico
o
prodotto tensoriale
prodotto
forza
II intensive
associata a
generalizzata grandezze
estensive
spostamentogeneralizzato
QUANTITA SPECIFICHE
all'unità
Riferite di massa
Li It lo Alex Alp
1
li
Li la
liid di
fpct.ci J
Unità di misura kg
PRIMOPRINCI
piomumnpn os.si 0
In termodinamico
ciclico sistema
da
un un
compiuto
processo l'esterno al
è
netto
il proporzionale
scambiato
lavoro con
scambiato
netto
colore dei lavori
Netto somma algebrica
Ln scambiati nelle
c colori
j c
n trasformazioni
j del
meccanico
equivalente calore
calore le
se sono
lavoro unità
espressi con stesse
e
di j
misura i fosse so
Lincei Once
Percorso tra a
due B
e
stati
ciclico generici
Per ciclici
il anche non
introdurre a
principio processi
i B Reali cicli diversi
ti creiamo 2
b
e ti Fs
1
E t3
a r
A
Percorso TI
ti
chiuso
f
Lse
slsetfgsls fsa
sr.se rsso
SO
IP fise fastose
fisso
le
Percorso b
chiuso sue
se
false frasi
sa frase
SO she fosse
IP fisso
2
Sottraendo membro ottiene
i
a
membro IP si
slsese.AE
80 slsei
f frfso dalla
Quindi colore linea
lavoro dipendono di
e trasform zione
loro differenza
mentre la no Q Lse
SQ EB
stese AE
AE Era
dove del sistema
totale
E energia
ENERGIA U
INTERNA Lse
teorema CP
p Li
cinetica ate
dell'energia
Q Lse AE
combinando con AU
li
otteniamo AE AEC detti duct
deeCti
in Wi che
termini di Tech
potenza at
at at
li Ale
al Ale
g e UB UA
L'energia è AU
interna stato
di
grandezza
una
Forma di
ammette che
differenziale
e tipo esatto
una posso
definito indefinito
integrale
con o
un
integrare mmm
devo il valore
precisare
valore dell'energia additiva
costante
della
internanellecondizioni Uo
di
riferimento to po Ù
SU Uo
di
scostamento
riferimento
dal
SISTEMI DEFLUSSO
APERTI O A
da la
fluidi controllo
superficie
che
composti attraversano di
massa
scambiando e
calore lavoro
Descrizione lagrangiana e euleriano è la derivata
non della
into siusa massa nel tempo
questa del
il di
solo
sistema centro
descrivere il attraverso moto
si massa
puo
Formulazione
Per euleriano derivata
definire
la la
occorre
X
estensive
delle
materiale grandezze È 9
Ive
affette Ciò succede superficie
sulla
che
v
velocità di di
nullo controllo
termine X
di
variazione
se condizioni entrata
condotto in
j generico
di
stazionarie uscita
nel volume 0 specifico
controllo valore
M uscente
se
positivo
Kgb
6
Portata in massa
È la
la M
massa trasversale in
attraversa
che sezione un
chetende
di
intervallo tempo a zero M
Colt
III III
III È
attenti è a
e a
DX
A DX
Definiamo densità
la µ
lo
e
Me A DX
f L
A ottiene
la
Attraverso sezione si
GCti ofIf lCtiAn.w
eltian.fi l AiwDm
volumica
portata
il vi di
Siccome è
di
verso n uscente
a quello tipicamente
opposto
risulta
il è
dal
che scalare
prodotto negativo
segno entranti
Fl
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