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dubbio applicazione sistema termodinamico

MessaggioInviato: 14 nov 2016, 0:43
da xeletro91
Dunque suppongo di avere a che fare con un fluido viscoso contenuto all'interno di un cilindro (le cui pareti sono adiabatiche) munito di un pistone (anch'esso adiabatico) in grado di scorrere in quest'ultimo e suppongo che tra loro vi è dell'attrito meccanico. Quindi riassumendo vi è attrito meccanico + viscosità del fluido. Inoltre vi è un lavoro meccanico fatto sul pistone (in modo quasi statico per semplicità) per comprimere il fluido.
Se considero come sistema il solo fluido, è chiaro che i soli attriti interni a quest'ultimo saranno dovuti alla sua viscosità, ma nel computo del lavoro perso, entrano in gioco solo essi? Mentre l'attrito meccanico essendo esterno al sistema entrerebbe nel computo solo del calore ceduto dall'ambiente al fluido? e Il lavoro meccanico esterno però dovrebbe considerarsi al netto del lavoro perso esternamente?
Se considero pistone e pareti del cilindro parte integrante del sistema, sarebbe tutto più facile, perché nel computo del lavoro perso rientrerebbero sia gli attriti interni dovuti alla viscosità del fluido, sia gli attriti meccanici tra cilindro e pistone, e siccome le pareti del cilindroe del pistone sono adiabatiche, in tal caso risulterbbe che la compressione avverrebbe adiabatica.
Trascrivendo tutto in formule matematiche potrei scrivere, partendo dal primo principio della termodinamica\Delta U=Q-L, che:

nel primo caso, considerando come sistema il fluido, avrei che dU=dQ-dL
dove dU è la variazione di energia interna dovuta al fluido che comprimendosi si riscalda.
dQ è la quantità infinitesima di calore ceduta al fluido dall'ambiente a causa della conversione del lavoro in calore per la presenza di attrito meccanico (trascuro il calore ceduto dal fluido al pistone e alle pareti del cilindro).
-dL è il lavoro elementare meccanico scambiato tra sistema e ambiente e pari in modulo a |dL|=PdV+dLp_1 indicando con dLp_1 il lavoro perso a causa della viscosità del fluido.

Nel secondo caso, considerando fluido+cilindro+pistone parte integrante del sistema, avrei che dU=-dL'
dove dU è la solita variazione di enrgia interna dovuta al fluido che comprimendosi si riscada, mentre-dL' è il lavoro elementare scambiato tra sistema e ambiente e pari in modulo a |dL'|=PdV+dLp_1+dLp_2 indicando con dLp_2 il lavoro perso a causa dell'attrito meccanico all'interno del sistema.
Dato che la variazione di energia interna deve essere la stessa per entrambi i casi risulta che dQ=-dLp_2
Ci sta come ragionamento?

Re: dubbio applicazione sistema termodinamico

MessaggioInviato: 14 nov 2016, 8:53
da EcoTan
xeletro91 ha scritto:in modo quasi statico

Osservo soltanto che l'attrito viscoso è nullo.

Re: dubbio applicazione sistema termodinamico

MessaggioInviato: 14 nov 2016, 9:00
da xeletro91
EcoTan ha scritto:Osservo soltanto che l'attrito viscoso è nullo.


Hai ragione, mi rimangio l'ipotesi di quasi staticità allora, comunque sia a parte questa cosa,ci potrebbe stare come ragionamento?
Però a questo punto non saprei che pressione metterci all'interno della formula, perché non è più uniforme, e quindi non ha senso parlare di pressione del sistema, ha forse più senso parlare di pressione media del sistema.