Formulario - Fisica - Fluodinamica e termodinamica - a.a. 2015/2016 PDF

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Formulario - Fisica - Fluodinamica e termodinamica - a.a. 2015/2016...

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FORMULARIO DI FLUIDODINAMICA E TERMODINAMICA STATICA DEI FLUIDI

•

Pressione

p = F/S

•

Legge di Stevino

•

Vasi comunicanti con liquidi non mescibili

•

Legge di Archimede

pA = p0 + ρgh

FS = -P = -ρfVg

hA/hB = ρB/ρA |R|=P – F = ρcVg -ρfVg

DINAMICA DEI FLUIDI

•

Legge di continuità

•

Portata

•

Legge di Bernoulli

S1v1 = S2v2

Q = Sv = cost p1 + ρgh1 + 1/2ρv12 = p2 + ρgh2 + 1/2ρv22 p + ρgh + 1/2ρv2 = cost

(conservazione dell’energia meccanica)

•

Teorema di Torricelli

v=

•

Stenosi

•

Aneurisma

•

Numero di Reinold

•

Moto laminare (Re < 2000)

•

Tubo cilindrico orizzontale a pareti rigide con fluido viscoso

h1 = h2 v2 > v1 p2 < p1 h1 = h2 v2 < v1 p2 > p1 Re = 4ρQ /πηD = vcρr/η

Autore: Alice Pigliapoco per Medicina08

v = v0 ( 1 – y/h )

FA = -ηSv0/h v = vmax (1- R2/R02 ) 1 di 4

•

Caduta di pressione pari a energia specifica dissipata per attrito

•

Legge di Poiseuille

•

Resistenza fluidodinamica

•

Moto turbolento (Re> 3000)

p1 – p2 = 8ηl/πr4 Q = 8ηl/r2 vm

Q = πr4/8ηl (p1 – p2) R = 8ηl/πr4

p1 – p2 = ESA

p1 – p2 = RQ

TERMODINAMICA

pV = nRT

•

Equazione di stato per il gas perfetto

•

Trasformazione quasi-statica reversibile

•

Lavoro termodinamico

•

Calore

•

Capacità termica

C = cm = Q/ΔT

•

Gas monoatomico

CV = 3/2 R

•

Gas biatomico

•

Temperatura di equilibrio

•

Conduzione

•

Primo principio della termodinamica

•

U = energia interna = ECint + EPint

•

Per un gas perfetto

Q = cmΔT

p = cost

pV = cost

L = pΔV

(Q = ass se > 0 , Q = ced se T2)

ΔH = Q ΔU = 0

ΔH = CPΔT (per un gas perfetto valida per tutte le trasformazioni) L=Q L = Qass-|Qced|

η = L / Qass = 1- |Qced|/Qass η = 1- T2/T1

• Calore ridotto

K = Q/T (per una trasformazione isoterma)

Kciclo rev = Qi/Ti = 0

Kciclo irrev = Qi/Ti < 0

Entropia (funzione di stato)

S(A) = (KBA)rev

L = -ΔU (espansione)

γ = CP/CV ( γ = 5/3 per il gas monoatomico, γ= 7/5 per il gas biatomico)

•

•

L = nRT lnVfin/Vin = nRT lnpin/pfin

K = Qi/Ti (per le trasformazioni non isotermiche)

S(P) = KOP = Qi/Ti

S(B) –

ΔSAB = KABrev = S(B) – S(A) > KABirrev (Questa disuguaglianza esprime, in definitiva, il secondo

principio della termodinamica)

•

Sistema isolato

ΔS = 0 (per le trasformazioni reversibili)

•

Variazioni di entropia (in trasformazioni reversibili):

Trasformazione isotermica Trasformazione isocora

ΔS > 0 (per le trasformazioni irreversibili)

ΔS = nR lnVfin/Vin = nR lnpin/pfin ΔS = nCV lnpfin/pin

Autore: Alice Pigliapoco per Medicina08

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Trasformazione isobarica Trasformazione adiabatica

ΔS = nCP lnVfin/Vin ΔS = 0

ΔSadiab irrev = nR ln2

• Riscaldamento o raffreddamento di un solido o di un liquido • Cambiamenti di stato

ΔS = Q/T = mλ/T

Autore: Alice Pigliapoco per Medicina08

ΔS = mc lnTfin/Tin

(λ = calore latente)

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