Termodinamica e Termoidraulica - Ingegneria Meccanica, Nucleare ...

• Energia interna ed entalpiaIl gas idealeJoule in una sua esperienza prese due recipienti collegati con una uvalvola, il primocontenente una certa massa di gas ed il secondo vuoto e li immerse in un serbatoiocontenente una massa d’acqua. dRaggiunto l’equilibrio ltermico fra l’aria, ll’acqua lel’ambiente esterno la valvola fu aperta in modo che il gas si espandesse nel secondorecipiente. Joule si accorse che non vi era variazione della temperatura dell’acqua(assenza di scambio di calore) e poiché nel processo non vi è neppure scambio di lavoro, siconclude che non si ha variazione di energia interna.Dato che la sola variabile termodinamica che nonè variata è la temperatura se ne conclude chel’energia interna di un gas perfetto è funzione solodella temperatura.u = f ( T ) ⇒ du =cvdTacquaAnche l’entalpia di un gas perfetto è funzione solodella temperatura.h = u + p v = f ( T ) + RT ⇒ dh =cpdTSi ha ancora:dh = c dT = d( u + pv)= c dT + R dT ⇒ c = c +Rp v p vIl gas idealegas monoatomico3 5 cpcv= R; cp= R; k≡ =1.662 2 cgas biatomico5 7 cpcv= R; cp= R; k≡ =1.402 2 cvvpkp v = costT = costR k Rcp= ; cv=k−1 k−1Trasformazioni politropichenp v = cost- isobara ( n = 0);- isoterma ( n = 1);k- adiabatica ( n = k) → pv=costVTrasformazione adiabaticapvT vT pkk−11−kk= cost= cost= cost19