Calore e lavoro, principio di equivalenza
ciao a tutti!
ho un dubbio forse un po' stupido, ma che non riesco proprio a risolvere... a lezione, parlando delle trasformazioni cicliche, è stato presentato il principio di equivalenza
\(\displaystyle \frac{L}{\Delta Q} = J\)
dove J è l'equivalente meccanico della caloria.
Si è poi detto che, considerando la convenzione per cui \(\displaystyle L > 0 \) se il lavoro viene svolto dal sistema sull'esterno e \(\displaystyle \Delta Q > 0 \) se il calore è assorbito dal sistema, J risulta sempre positivo.
Quindi quando il sistema compie lavoro, assorbe calore... ma a me intuitivamente verrebbe da pensare il contrario, e non capisco dove sbaglio...
se qualcuno fosse in grado di aiutarmi, gli sarei davvero grata
ho un dubbio forse un po' stupido, ma che non riesco proprio a risolvere... a lezione, parlando delle trasformazioni cicliche, è stato presentato il principio di equivalenza
\(\displaystyle \frac{L}{\Delta Q} = J\)
dove J è l'equivalente meccanico della caloria.
Si è poi detto che, considerando la convenzione per cui \(\displaystyle L > 0 \) se il lavoro viene svolto dal sistema sull'esterno e \(\displaystyle \Delta Q > 0 \) se il calore è assorbito dal sistema, J risulta sempre positivo.
Quindi quando il sistema compie lavoro, assorbe calore... ma a me intuitivamente verrebbe da pensare il contrario, e non capisco dove sbaglio...
se qualcuno fosse in grado di aiutarmi, gli sarei davvero grata

Risposte
Le macchine termiche cicliche funzionano proprio in base al principio di assorbire calore per generare lavoro. Alla fin fine questo è proprio quello che sta alla base delle centrali termoelettriche.
Però questo non significa che non puoi avere un sistema che assorbe calore e riceve lavoro o viceversa fornisce calore e lavoro. Basta che la trasformazione non sia ciclica, ovvero che alla fine non lascia il sistema come l'ha trovato inizialmente.
Quando ad es. fatichiamo per fare del lavoro e quindi sudiamo erogando calore, la trasformazione non è ciclica perchè facciamo tutto a spese della nostra energia chimica disponibile (e che dovremo reintegrare con il cibo) per cui la trasformazione non è in senso stretto ciclica.
Non so se ho almeno parzialmente dissipato i tuoi dubbi
Però questo non significa che non puoi avere un sistema che assorbe calore e riceve lavoro o viceversa fornisce calore e lavoro. Basta che la trasformazione non sia ciclica, ovvero che alla fine non lascia il sistema come l'ha trovato inizialmente.
Quando ad es. fatichiamo per fare del lavoro e quindi sudiamo erogando calore, la trasformazione non è ciclica perchè facciamo tutto a spese della nostra energia chimica disponibile (e che dovremo reintegrare con il cibo) per cui la trasformazione non è in senso stretto ciclica.
Non so se ho almeno parzialmente dissipato i tuoi dubbi

"ingres":
Le macchine termiche cicliche funzionano proprio in base al principio di assorbire calore per generare lavoro. Alla fin fine questo è proprio quello che sta alla base delle centrali termoelettriche.
Però questo non significa che non puoi avere un sistema che assorbe calore e riceve lavoro o viceversa fornisce calore e lavoro. Basta che la trasformazione non sia ciclica, ovvero che alla fine non lascia il sistema come l'ha trovato inizialmente.
Quando ad es. fatichiamo per fare del lavoro e quindi sudiamo erogando calore, la trasformazione non è ciclica perchè facciamo tutto a spese della nostra energia chimica disponibile (e che dovremo reintegrare con il cibo) per cui la trasformazione non è in senso stretto ciclica.
Non so se ho almeno parzialmente dissipato i tuoi dubbi
grazie, credo di aver capito che intendi!
se dovessi ragionare vedendo il lavoro e il calore come energia, potrei dire che facendo lavoro passo energia all'ambiente e, affinché si abbia una trasformazione ciclica, prendo energia dall'ambiente sottoforma di calore in modo da tornare alle condizioni iniziali?
"namfjushi":
vedendo il lavoro e il calore come energia, potrei dire che facendo lavoro passo energia all'ambiente e, affinché si abbia una trasformazione ciclica, prendo energia dall'ambiente sottoforma di calore in modo da tornare alle condizioni iniziali?
Lavoro e calore sono delle forme di energia e quanto hai descritto è corretto, almeno dal punto di vista puramente energetico, ovvero in base a quello che si chiama il I Principio della Termodinamica che è proprio un principio di conservazione dell'energia.

Ti anticipo che però nella realtà per fare la trasformazione in questione è necessario avere 2 ambienti: uno caldo da cui si prende molto calore di cui solo una parte è trasformata in lavoro, e un ambiente freddo nel quale viene riversato il restante calore non trasformato in lavoro (II Principio della Termodinamica).
"ingres":
Ti anticipo che però nella realtà per fare la trasformazione in questione è necessario avere 2 ambienti: uno caldo da cui si prende molto calore di cui solo una parte è trasformata in lavoro, e un ambiente freddo nel quale viene riversato il restante calore non trasformato in lavoro (II Principio della Termodinamica).
ho capito, grazie mille!