Meccanica dei fluidi

Meccanica dei fluidi
MATERIA si presenta in 3 stati:
Solido → forma e volume definti
Liquido → volume definito ma non forma
Aeriforme → nè forma nè volume definiti
FLUIDO: sostanza allo stato liquido o aeriforme
Meccanica dei fluidi
Densità = massa/volume
Forza che agisce perpendicolarmente a una superficie:
Pressione= Forza / Area
1Pa=1N/m2
Meccanica dei fluidi
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Variazione della pressione con la profondità:
-pressione in un fluido aumenta linearmente con la
profondità
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Considero liquido immerso in un contenitore a aperto
all'atmosfera
PoA
h
mg
PA
considero un campione di liquido contenuto
Nel cilindro tratteggiato di area di base A, che si
Estende da superficie fino a h
Po pressione atmosferica
m=ρV
V=Volume cilindro A*h
m=ρAh
CONDIZIONE EQUILIBRIO Σ F=0
PoA+mg-PA=0
P=Po+ρgh
Meccanica dei fluidi
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P=Po+ρgh
osservazione 1.
la pressione ad una profondità h sotto la superficie di un liquido
aperto supera la pressione atmosferica di ρgh
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Po=1.00atm = 1.013 *105 Pa
osservazione 2.
la pressione è la stessa in tutti I punti alla stessa profondità
indipendentemente da forma contenitore
osservazione 3.
se pressione dipende solo da profondità, ogni aumento di
pressione alla superficie deve essere trasmesso in ogni punto
del fluido....
Meccanica dei fluidi
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Legge di Pascal
una pressione esercitata in un punto di una massa
fluida viene trasmessa integralmente in ogni punto del
liquido e alle pareti del contenitore
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Applicazione: torchio idraulico → elevatore idraulico
P=F1/S1=F2/S2
Meccanica dei fluidi
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PRINCIPIO DI ARCHIMEDE
un corpo immeso in un fluido in equilibrio riceve
una spinta verso l'alto pari al peso del liquido
spostato
DINAMICA DEI FLUDI
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Moto più semplice: moto stazionario → proprietà non
variano nel tempo
PORTATA: volume di liquido che attraversa una
sezione di un condotto nell'unità di tempo
Q= Av=cost
→ equazione di continuità:
A1v1=A2v2
la quantità di fluido che entra da un'estremità di un
tubo in un dato Δt è uguale alla quantità di fluido che
esce nello stesso Δt (in assenza di pozzi)
DINAMICA DEI FLUDI
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TEOREMA BERNOULLI
P+1/2ρv2+ρgh=cost
la somma della pressione, dell'energia cinetica
per unità di volume e l'energia potenziale
gravitazionale per unità di volume è costante
TERMODINAMICA
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Temperatura → associamo stato termico di un
corpo a un numero
Strumento termometro (tarato su temperature
di riferimento: ghiaccio e acqua bollente)
Principio zero della termodinamica:
se due corpi A e B sono separatamente in
equilibrio termico con un terzo C, allora A e B
sono in equilibrio se posti a contatto
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Tc=T-273.15
TERMODINAMICA
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Gas perfetto → gas a bassa densità
Si usa esprimere quantità di gas in un volume in funzione del
numero di moli
Mole : quantità di materia che contiene un numero di Avogadro
di molecole NA=6.022*1023
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n=m/M
M peso molecolare (g/mole)
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Legge gas perfetti
R=8.31 J/mole*K
PV=nRT