Termodinamica e Termoidraulica - Ingegneria Meccanica, Nucleare ...

Nozioni introduttive• Diagrammi di stato. . Come già accennato, noi considereremo sistemi bivarianti,ovvero sistemi il cui stato è fissato univocamente da una coppia di variabili di statoindipendenti. Se lo stato del sistema dipende dai valori di due sole variabili, allora èpossibile rappresentarlo con un punto su un piano che verrà pertanto dettodiagramma di stato. Per adesso, possiamo introdurre il piano p-V (diagramma diClapeyron) ) in cui si riporta lo stato del sistema in funzione delle due variabili vsuddette.La serie di statiattraverso i quali unsistema passa duranteuna trasformazione èchiamatapercorsodella trasformazioneISOBARA: p = costISOCORA: V = costEsempi di tre diverse trasformazioni reversibili aventi gli stessi si stati estremi. In particolare, latrasformazione C è costituita da un ramo a pressione costante (trasformazione(isobara) ) seguito dauno a volume costante (trasformazione(isovolumica od isocora).Nozioni introduttive• Caratteristiche delle proprietà di stato L’integrale di una funzione di stato X lungo un qualunque percorso aperto(ovvero, i cui estremi non coincidono) dipende solo dagli estremi i di integrazionee non dal percorso.dX= dX=...∫∫1A 2 1B 2 L’integrale di una funzione di stato X lungo un qualunque percorso chiuso ènullo.∫ dX = 0 In un sistema bivariante, , se X, Y, Z sono funzioni di stato e Y e Z sonoindipendenti, vale la seguente espressione⎛ ∂X⎞ ⎛ ∂X⎞dX = ⎜ dY dZY⎟ +⎜ ZZ⎟⎝ ∂⎠ ⎝ ∂⎠YIn matematica l’equazione lprecedente viene detta forma differenziale esatta (o,semplicemente, dX viene detto differenziale esatto).Come vedremo nel seguito, ci interesseremo più alla variazione di una funzione di stato che non al suovalore assoluto: : ogni funzione di stato sarà quindi definita a meno di una costante, che rappresenta ilsuo valore in una condizione prefissata. Il valore di tale costanteè in principio arbitrario, anche sein alcuni casi viene fissato dalle convenzioni internazionali.7