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 ● Variazione della pressione con la profondità: -pressione in un fluido aumenta linearmente con la profondità ● 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 ● P=Po+ρgh osservazione 1. la pressione ad una profondità h sotto la superficie di un liquido aperto supera la pressione atmosferica di ρgh ● 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 ● 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 ● Applicazione: torchio idraulico → elevatore idraulico P=F1/S1=F2/S2 Meccanica dei fluidi ● 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 ● ● 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 ● 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 ● ● ● 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 ● Tc=T-273.15 TERMODINAMICA ● ● ● 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 ● n=m/M M peso molecolare (g/mole) ● Legge gas perfetti R=8.31 J/mole*K PV=nRT