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TERMODINAMICA
giovedì 29 febbraio 2024
18:15
Sistema è una porzione di materia di interesse nella risoluzione di un
problema, distinta dall’ambiente esterno (il resto dell’universo)
• Sistemi chiusi ed aperti
Calore e lavoro uniche due modalità in cui si può scambiare energia
Richiami sui concetti di forza F, pressione P e lavoro L
Lavoro:
variazione di Energia Cinetica di un corpo
OPPURE
Variazione di Energia Potenziale
Conservazione dell’energia meccanica
(solo per sistemi conservativi (no attrito))
Concetto di calore come energia in transito
La temperatura come «forza spingente» (driving force) per il trasferimento di calore
L’energia interna U come risultante dall’energia dei moti molecolari (U è una quantità
primitiva dal punto di vista termodinamico)
Anche se l’energia può assumere forme diverse, la quantità totale di energia del sistema Esistema e dell’ambiente Eambiente rimane costante.
Per un sistema chiuso
Convenzione dei segni: sono considerati positivi il calore entrante nel sistema ed il
lavoro fatto dal sistema (macchina a vapore).
considerando che la sola energia del sistema sia quella interna.
Sistema chiuso con massa costante
Funzioni di stato e grandezze di processo
Grandezze di stato U P T V (indipendenti dal processo)
U ci permette di ricavare le variazioni
Dipendenza 2 variabili termodinamiche per sostanze pure
P, T sono intensive
U, V estensive: dipendono dalla quantità di materia
u, v sono specifiche, ovvero calcolate per unità di materia
Grandezze di processo Q L (dipendono dal percorso)
I principio della Termodinamica per sistemi aperti
Considerando un elemento di fluido di massa unitaria che passa attraverso un impianto
Se entra un kg di materia esce un kg, equilibrio termodinamico
L'=lavoro agli alberi
V=sA , s=spostamento
H=entalpia
TERMODINAMICA Pagina 1
dQ, dL no differenziali , sono quantità piccole
Calore specifico
I Principio per sistemi chiusi
−
=
Fornendo al sistema del calore dQ, ci sarà un incremento dU di U, e un corrispondente
aumento dT di T.
Si definisce capacità termica di un sistema
= /
Dipende dal tipo di processo!
Calore specifico, per unità di materia,misurata in peso o in moli
= /
TERMODINAMICA Pagina 2
Nel caso di liquidi e solidi, U ed H dipendono poco da T e da P, le dilatazioni volumetriche sono limitate rispetto ai gas, quindi Δ( V) è trascurabile
rispetto a ΔU
Δ = Δ + Δ( V) ≅ Δ =
Termochimica
Calore sensibile
Per cambiare temperatura senza passaggi di stato e reazioni chimiche
Calore latente
vs = vapore saturo
ls=liquido saturo
Entrambi sono all'equilibrio
Calore di reazione
Stato standard
– Gas: ideale,puro,T di reazione, P=1 bar
– Solidi/liquidi:reale,puro,T di reazione,P=1 bar
Reazioni di formazione
TERMODINAMICA Pagina 3
Calori di combustione
Nelle reazioni di formazione si sommano i calori di formazione dei prodotti e si sottraggono quelli dei reagenti moltiplicati per i loro coefficienti
stechiometrici nel loro stato s
Dettagli
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Ingegneria industriale e dell'informazione
ING-IND/10 Fisica tecnica industriale
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher pinanuzzo_ di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Termodinamica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli studi di Napoli Federico II o del prof Guido Stefano.