Formulario 1a prova fisica tecnica, Formulas and forms for Advanced Computer Architecture. Eberhard-Karls-Universität Tübingen
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Formulario 1a prova fisica tecnica, Formulas and forms for Advanced Computer Architecture. Eberhard-Karls-Universität Tübingen

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Formulario per la prima prova in itinere di fisica tecnica per ingegneria civile.
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Formulario di Fisica Tecnica Primo Principio

• Equazione del primo principio in termini di Energia Interna: ∆U12 = Q12 − L12 • Equazione del primo principio in termini di Entalpia: ∆H12 = Q12 − L′12 • Se la trasformazione è reversibile allora vale:

dL12 = pdV =⇒ dU = δQ− pdV dL′12 = −V dp =⇒ dH = δQ+ V dp

• Il rendimento dei cicli diretti vale: η = Lnetto/Q

+ = 1− |Q−| /Q+

• L’efficienza dei cicli inversi vale: EER = Q

+

Lnetto = 11−|Q−|/Q+

COP = |Q−| Lnetto

= 1Q+/|Q−|−1 dove Q+ è il calore assorbito e Q− è il calore ceduto dal sistema termodinamico.

Secondo Principio • Teorema di Carnot: data una macchina bitermica reversibile il rendimento è:

η = ηCarnot = 1− Tb/Ta con Tb < Ta COP = COPCarnot = Ta/ (Ta − Tb) con Tb < Ta EER = EERCarnot = Tb/ (Ta − Tb)con Tb < Ta

• Disuguaglianza di Clausius: ∮

δQ T ≤ 0 mentre

∮ ( δQ T

) rev

= 0

• Entropia: dS := (

δQ T

) rev

• Rendimento isoentropico di compressione: ηis,C = LidealeLreale = h2,rev−h1 h2,irr−h1

• Rendimento isoentropico di espansione: ηis,E = LrealeLideale = h2,irr−h1 h2,rev−h1

Gas Ideale • Equazione di Stato: pV = nRT oppure pv = RT oppure pV = mRT dove R = R/Mmol • Energia Interna: U = funct(T ), dU = n · c̃v · dT = m · cv · dT

• Entalpia: H = funct(T ), dH = n · c̃p · dT = m · cp · dT

• Teoria cinetica dei gas: c̃p = (GdL+ 2) ·R/2 e c̃v = (GdL) ·R/2

• Relazione di Mayer e Costante Adiabatica: R = c̃p − c̃v e R = cp − cv e k = cp/cv = c̃p/c̃v • Equazione delle adiabatiche reversibili: pvk = cost , Tvk−1 = cost , Tp(1−k)/k = cost

• Variazione di entropia: ∆s12 = cv · ln(T2/T1) +R · ln(v2/v1) ∆s12 = cp · ln(T2/T1)−R · ln(p2/p1) ∆s12 = cv · ln(p2/p1) + cp · ln(v2/v1)

Aria Umida • Legge di Dalton-Gibbs: ptot = pa + pV • Legge di Amagat-Leduc: Vtot = Va + VV

• Umidità specifica o rapporto di miscela: x := mVmas = 0.622 · pV

ptot−pV

• Umidità relativa: UR = φ = mVmV,sat = pV psat

• Pressione di saturazione: psat = 611 · 107.5·t/(237.7+t) con t in gradi Celsius

• Entalpia dell’aria umida h = cp,a · t+ x (r0 + cp,V · t)

• Fattore di by-pass fbp = h2−hsath1−h2 • Efficienza dell’ umidificatore ϵ = x2−x1xsat−x1

Cicli di condizionamento • Carico di climatizzazione qtot = qsens + qlat = qsens +

∑ (ṁV,i · hv,i)

• Retta di Esercizio dell’ impianto qtotṁV,i

= hA−hIxA−xI

Nomenclatura

COP = Coefficient of Performance []

c = Calore specifico [J kg−1 K−1]

= Calore specifico molare [J mol−1 K−1]

EER = Energy Efficiency Ratio []

GdL = Gradi di Libertà []

H = Entalpia [J ]

u = Entalpia specifica [J kg−1]

k = Costante adiabatica []

L = Lavoro scambiato [J ]

L′ = Lavoro utile scambiato [J ]

Mmol = massa molare [kgmol−1]

m = massa del sistema [kg]

ṁV,i = i-esima portata di vapore [kg s−1]

n = numero di moli [mol]

p = Pressione [Pa]

Q = Calore scambiato [J ]

q = Calore per unità di massa [J kg−1]

R = Cost. Univ. dei Gas ideali [J mol−1 K−1]

R = Cost. Spec. del Gas [J kg−1 K−1]

S = Entropia [J K−1]

s = Entropia specifica [J kg−1 K−1]

T = Temperatura [K]

U = Energia Interna [J ]

u = Energia Interna specifica [J kg−1]

V = Volume [m3]

v = Volume specifico [m3 kg−1]

Suffissi

• 1 = Equilibrio iniziale

• 2 = Equilibrio finale

A = Ambiente interno

a = Aria Secca

C = Compressione

E = Espansione

I = Immissione

IS = Isoentropico

irr = adiab. irreversibile

lat = latente

p = pressione costante

rev = adiab. reversibile

sat = saturazione

sens = sensibile

tot = totale

V = Vapor d’acqua

v = volume costante

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