L.03 Flashcards
ENERGIA, LAVORO E CALORE
ENERGIA :Capacità di un corpo o più in generale di un sistema fisico di compiere un lavoro.
LAVORO: Il lavoro è energia trasferita ad un corpo mediante forze che agiscono su di esso.
CALORE: Forma di energia che si trasmette per effetto di una differenza di temperatura.
ENERGIA TOTALE DI UN SISTEMA
La termodinamica tratta di VARIAZIONI DELL’ENERGIA TOTALE.
Inoltre, in termodinamica si tende a classificare l’energia in:
-FORME MACRSCOPICHE: Quelle possedute dal sistema
nel suo complesso rispetto a un sistema di riferimento
esterno. Dipendenti dal sistema di riferimento esterno
-FORME MICROSCOPICHE: Quelle possedute dal sistema
nel suo complesso rispetto a un sistema di riferimento
esterno. Indipendenti dal sistema di riferimento esterno
ENERGIA CINETICA
Forma di energia macroscopica che un sistema possiede
per effetto del suo moto
ENERGIA POTENZIALE
Forma di energia macroscopica che un sistema possiede
per effetto della sua quota in un campo gravitazionale.
REGIME STAZIONARIO
la maggior parte dei sistemi chiusi non subisce variazioni di energia cinetica o potenziale.
La loro velocità e la quota del loro centro di massa
rimangono invariate durante la trasformazione
termodinamica.
Essi sono quindi detti sistemi in REGIME STAZIONARIO
MASSA DI CONTROLLO E VOLUME DI CONTROLLO
MASSA DI CONTROLLO: Quando ci troviamo a lavorare con un sistema chiuso, stiamo parlando di una quantità invariabile di massa (m=cost).
VOLUME DI CONTROLLO: Quando ci troviamo a lavorare con un sistema aperto, stiamo parlando di una quantità variabile di massa, ma di un volume costante (V=cost).
PORTATA MASSICA
Quantità di massa che fluisce attraverso una sezione trasversale nell’unità di tempo
ENERGIA MECCANICA
Forma di energia che può essere convertita completamente e direttamente in lavoro meccanico da un dispositivo meccanico ideale quale una turbina ideale
TRASFERIMENTO DI ENERGIA
CALORE: Forma di energia che si trasmette (tra due sistemi o tra un sistema e l’ambiente) per effetto di una differenza di temperatura
- Scambio di ENERGIA TERMICA
- Per effetto di una DIFFERENZA DI TEMPERATURA
LAVORO: Forma di energia che si trasmette (tra due sistemi o tra un sistema e l’ambiente) per effetto dell’azione di una forza (pressione) con risultante diversa da zero
- Scambio di ENERGIA MECCANICA
-Per effetto di una FORZA A RISULTANTE NON NULLA
CONVENSIONE SEGNI TRASMISSIONE DI CALORE
- Q>0 Il sistema acquista calore
- Q<0 il sistema cede calore
- L>0 Lavoro eseguito dal sistema
- L<0 Lavoro eseguito sul sistema
TRASFORMAZIONE REVERSIBILE
Una trasformazione si dice reversibile se si può eseguire
una trasformazione che riporti il sistema allo stato iniziale passando per la stessa successione di stati intermedi, semplicemente invertendo il segno di calore e lavoro scambiati. Un esempio di trasformazione reversibile è il passaggio di stato. Una trasformazione quasi statica e senza effetti dissipativi è reversibile.
TRASFORMAZIONE IRREVERSIBILE
Una trasformazione si dice irreversibile se non è possibile
tornare allo stato iniziale invertendo il segno del calore e
del lavoro.
BILANCIO ENERGETICO
Variazione al netto dell’energia totale :
∆𝐸𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎= 𝐸𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 − 𝐸𝑢𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒
Questa relazione è detta BILANCIO ENERGETICO ed è applicabile ad ogni relazione.
Tenendo conto che l’energia può essere trasferito sotto forma di calore, lavoro e di flusso di massa considerato il principio del BILANCIO ENERGETICO
∆𝐸𝑠𝑖𝑠𝑡= (𝑄𝑖𝑛 − 𝑄𝑜𝑢𝑡) + (𝐿𝑖𝑛 − 𝐿𝑜𝑢𝑡) + (𝐸𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎,𝑖𝑛 − 𝐸𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎,𝑜𝑢𝑡)
In un sistema chiuso ∆𝐸=0
MACCHINA TERMODINAMICA
Si definisce macchina, un sistema termodinamico in grado di operare una trasformazione di energia.
Una macchina:
* riceve dall’esterno l’energia E1
* cede all’esterno l’energia E2
In generale E1 e E2 sono di natura diversa. (E1=Q e E2=L)
RENDIMENTO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝜼 =𝑹𝒊𝒔𝒖𝒍𝒕𝒂𝒕𝒐 𝒖𝒕𝒊𝒍𝒆 𝑜𝑡𝑡𝑒𝑛𝑢𝑡𝑜/𝑺𝒑𝒆𝒔𝒂 𝒑𝒆𝒓 𝒐𝒕𝒕𝒆𝒏𝒆𝒓𝒆 𝑖𝑙 𝑟𝑖𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑡𝑜=E2/E1
Adimensionale, sempre minore di 1 e alle
volte espresso in forma percentuale.
