Fisica Tecnica Lavoro Compressione Miscela
Salve ragazzi, avrei un problema relativo al calcolo del lavoro di compressione per quanto riguarda una miscela di acqua e vapore inizialmente di titolo x=0,8 contenuta in un recipiente( l'acqua ed il vapore sono in equilibrio alla temperatura di 100 gradi centigradi e alla pressione di 1,013 Bar). La miscela viene compressa ADIABATICAMENTE finchè non diventa vapore surriscaldato fino alla pressione di 5,22 Megapascal e alla temperatura di 300 gradi centigradi. 
La mia domanda è la seguente: perchè non posso utilizzare il primo principio della termodinamica quindi $ dU=delta Q - delta L $ per l'intera trasformazione ( dalla miscela al vapore surriscaldato)? La soluzione al mio problema dice di decomporre il lavoro in due tipi di lavoro: Il primo quello dalla miscela al vapore saturo secco ( utilizzando per calcolarlo il primo principio della termodinamica) ed il secondo dal vapore saturo al vapore surriscaldato , utilizzando l'espressione del lavoro per le trasformazioni politropiche adiabatiche.
Grazie
La mia domanda è la seguente: perchè non posso utilizzare il primo principio della termodinamica quindi $ dU=delta Q - delta L $ per l'intera trasformazione ( dalla miscela al vapore surriscaldato)? La soluzione al mio problema dice di decomporre il lavoro in due tipi di lavoro: Il primo quello dalla miscela al vapore saturo secco ( utilizzando per calcolarlo il primo principio della termodinamica) ed il secondo dal vapore saturo al vapore surriscaldato , utilizzando l'espressione del lavoro per le trasformazioni politropiche adiabatiche.
Grazie
Risposte
In verità potresti, conosci lo stato iniziale e lo stato finale.
Poiché l'entalpia è una grandezza estensiva sei anche in grado di determinare questa nello stato iniziale come $H_1(p_1,T_1)=M^L*\hatH_1^L(p_1,T_1)+M^V*\hatH_1^V(p_1,T_1)$ determinando uno stato di riferimento come ad esempio: stato di aggregazione liquida alla temperatura di saturazione 100°C e pressione di 1,013 bar. Semplificando il calcolo per $H_1=M^V*\hatH_1^V(p_1,T_1)$
Invece lo stato entalpia finale lo calcoli più semplicemente come energia di trasformazione del vapore, ad esempio tramite una trasformazione isobara ed una isoterma o viceversa.
Quindi puoi determinare la variazione entalpica dovuta alla trasformazione come $\DeltaH=H_2-H_1$
Dal primo principio per un sistema chiuso ed adiabatico sai che $dU=-pdV$ ovvero che il lavoro è pari alla variazione di energia interna.
L'energia interna è legata all'entalpia dalla relazione $dU=dH-d(pV)$
Per cui se conosci le proprietà volumetriche del fluido in questione potresti determinare la variazione di energia interna come $\DeltaU=\DeltaH+p_1V_1-p_2V_2$
Poiché l'entalpia è una grandezza estensiva sei anche in grado di determinare questa nello stato iniziale come $H_1(p_1,T_1)=M^L*\hatH_1^L(p_1,T_1)+M^V*\hatH_1^V(p_1,T_1)$ determinando uno stato di riferimento come ad esempio: stato di aggregazione liquida alla temperatura di saturazione 100°C e pressione di 1,013 bar. Semplificando il calcolo per $H_1=M^V*\hatH_1^V(p_1,T_1)$
Invece lo stato entalpia finale lo calcoli più semplicemente come energia di trasformazione del vapore, ad esempio tramite una trasformazione isobara ed una isoterma o viceversa.
Quindi puoi determinare la variazione entalpica dovuta alla trasformazione come $\DeltaH=H_2-H_1$
Dal primo principio per un sistema chiuso ed adiabatico sai che $dU=-pdV$ ovvero che il lavoro è pari alla variazione di energia interna.
L'energia interna è legata all'entalpia dalla relazione $dU=dH-d(pV)$
Per cui se conosci le proprietà volumetriche del fluido in questione potresti determinare la variazione di energia interna come $\DeltaU=\DeltaH+p_1V_1-p_2V_2$
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