Termodinamica e Termoidraulica - Ingegneria Meccanica, Nucleare ...

LavoroIn meccanica, il lavoro di una forza è dato da:e quello di un sistema di forze di momento M applicate ad un albero rotante convelocità Ω da:t 2L = M ΩdtLavoro di dilatazioneLavoro di dilatazionet 2 L1,2= ∫ F wdt1,2∫t1t1Una particolare forma di lavoro che si incontra in termodinamica è il lavoro connessoalla variazione di volume di un sistema al cui esterno è applicata una pressione p 0.Facendo riferimento al caso di un pistone senza attrito (ma il risultato rottenuto è deltutto generale) si ottiene:L = − t 2 F wdt = x2 ( p A)dx =V2p dV∫ ∫ ∫1,2 t1 x1 0 V10Il segno negativo è stato aggiunto per tener conto della convenzione adottata in termodinamica sulsegno del lavoro.Lavoro di dilatazioneSe la trasformazione è reversibile, , si può considerare p=p 0, nel qual caso si ottiene laclassica espressioneo in termini differenziali:In un diagramma p-V il lavoro di dilatazionereversibile per un sistema chiuso sarà rappre-sentato dall’area area sottesa dalla trasformazione.Lavoro specificoLLavoro di dilatazione1,2= ∫V2V1p dVδ L = pdVE’ il lavoro compiuto per unità di massa del sistema (l’unitunità di misura è J/kg); nelcaso particolare del lavoro di dilatazione si ha1 ⎛V⎞δl = δL = p d pdvM⎜M⎟=⎝⎠e, analogamente, in forma integralev2l12= ∫ p dvv112