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Videolezioni dal Corso di FISICA TECNICA E IMPIANTI TERMOTECNICI a.a. 2020/21 

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LA COPERTINA DELLE VIDEOLEZIONI

Il "distanziamento sociale" ha un solo pregio: hai un po' di tempo in più e stasera non c'era nessun film che mi interessava... e poi la voglia di fare qualcosa di nuovo che attraesse gli studenti, giocando per riempire il tempo e non pensare........

Grazie a Rocco Scarano per la musica e i testi.

LEZIONI 1-2

Intro alla termodinamica

La termodinamica è la scienza che studia non solo le trasformazioni di calore in lavoro, come suggerito dal nome, ma anche i trasferimenti di altre forme di energia e gli effetti che questi producono sui corpi oggetto del trasferimento. Nella lezione, vengono presentate le definizioni introduttive.

LEZIONE 3

L'energia interna

E’ facile concepire l’esistenza dell’energia interna, pur se questa non è direttamente misurabile. Ciò porta a introdurre, in maniera naturale, anche le funzioni di scambio quali calore e lavoro.

LEZIONE 4

L'entropia

L’entropia esiste. Lo postuliamo e poi verificheremo con un approccio deduttivo, dunque ex-post, che le peculiarità che le attribuiamo nel «postulato entropico» sia in armonia con lo spiegare gli eventi che hanno luogo nella realtà che ci circonda, con particolare riferimento alla sfera degli scambi di energia.

LEZIONE 5

ll modello di gas perfetto

Si può modellare in maniera particolarmente semplice il comportamento di un gas quando esso è rarefatto e le interazioni tra le sue molecole sono trascurabili: seguendo l'approccio deduttivo, il modello di gas perfetto si completa a partire dalla conoscenza delle due equazioni di stato che lo connotano su base sperimentale.

LEZIONE 6

Miscele bifasiche

 

Allo scopo di descrivere il comportamento delle fasi fluide, si vuol condurre un esperimento virtuale che coinvolge un sistema costituito da una sostanza pura contenuta in un cilindro-pistone; quest’ultimo si immagina sia corredato di strumenti così da poter misurare la pressione, la temperatura e il volume occupato dalla sostanza. 

LEZIONE 7

Miscele bifasiche/2

 

Allo scopo di descrivere il comportamento delle fasi fluide, si vuol condurre un esperimento virtuale che coinvolge un sistema costituito da una sostanza pura contenuta in un cilindro-pistone; quest’ultimo si immagina sia corredato di strumenti così da poter misurare la pressione, la temperatura e il volume occupato dalla sostanza. 

LEZIONE 8

Esercizio gas perfetti

In questa lezione si rifinisce il significato delle tabelle del vapore saturo e si introduce il diagramma Ts. Viene illustrato un esercizio sulla determinazione dei parametri di stato mediante il modello dei gas ideali.

LEZIONE 9

Le equazioni dei bilanci/1

Dopo lo studio della termodinamica degli stati, avendo come obiettivo la quantificazione degli scambi di energia a cui un sistema può andare incontro, occorre avvalersi di informazioni aggiuntive sintetizzate nelle equazioni dei bilanci. 

LEZIONE 10

Le equazioni dei bilanci/2

Dopo lo studio della termodinamica degli stati, avendo come obiettivo la quantificazione degli scambi di energia a cui un sistema può andare incontro, occorre avvalersi di informazioni aggiuntive sintetizzate nelle equazioni dei bilanci. 

LEZIONE 11

TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE/1

 

Sappiamo descrivere lo stato di equilibrio di un sistema e con i bilanci abbiamo correlato flussi e produzioni a variazioni di grandezze di stato. Calore e lavoro sono stati già definiti ma esclusivamente da un punto di vista simbolico, pertanto l’obiettivo che ci si prefigge è di pervenire alla loro valutazione quantitativa

LEZIONE 12

TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE/2

 

Sappiamo descrivere lo stato di equilibrio di un sistema e con i bilanci abbiamo correlato flussi e produzioni a variazioni di grandezze di stato. Calore e lavoro sono stati già definiti ma esclusivamente da un punto di vista simbolico, pertanto l’obiettivo che ci si prefigge è di pervenire alla loro valutazione quantitativa. il lavoro di variazione di volume, il termine di produzione entropica interna, trasformazioni di gas ideali

LEZIONE 13

CICLI TERMODINAMICI/1

 

Allo scopo di schematizzare l’ambiente che scambia energia nel corso delle trasformazioni cui il sistema va incontro, è utile introdurre dei sistemi ideali caratterizzati da generazione entropica interna nulla e da grande massa. Si definisce macchina termica, un sistema termodinamico che scambia con continuità energia sotto forma di calore e di lavoro interagendo con l’ambiente. 

LEZIONE 14

CICLI TERMODINAMICI/2

 

Si definisce macchina termica, un sistema termodinamico che scambia con continuità energia sotto forma di calore e di lavoro interagendo con l’ambiente. Il requisito della continuità implica che il sistema debba necessariamente ritornare ad assumere, ciclicamente, lo stesso stato di partenza. Pertanto, la sequenza di trasformazioni che lo vede coinvolto è detta ciclo termodinamico.

LEZIONE 15

CICLI DIRETTI

 

Si definisce macchina termica, un sistema termodinamico che scambia con continuità energia sotto forma di calore e di lavoro interagendo con l’ambiente. Il requisito della continuità implica che il sistema debba necessariamente ritornare ad assumere, ciclicamente, lo stesso stato di partenza. Pertanto, la sequenza di trasformazioni che lo vede coinvolto è detta ciclo termodinamico.

LEZIONE 16

CICLI INVERSI

 

Si può pensare che il ciclo percorso in senso antiorario rappresenti la conversione di lavoro in calore, ma questa interpretazione è inappropriata perché tale conversione non riveste alcun significato pratico; infatti, essa può essere realizzata integralmente e non è soggetta ad alcuna limitazione. Lo schema può essere riletto immaginando che il lavoro netto assorbito occorra a forzare il calore a “salire” verso temperature più elevate

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