CICLO DI CARNOT
Dopo aver dimostrato il teorema di Carnot (fra tutte le macchine operanti fra 2 sebatoi, il coef. economico più alto spetta alla macchina che opera reversibilmente), si può passare a "costruire" la macchina di Carnot, ossia una macchina reversibili. I miei dubbi sono:
1) perchè tale macchina opera su un ciclo (di Carnot appunto) composto da 2 isotemre e da due adiabatiche reversibili?
2) visto che il ciclo di Carnot si svolge nella campana dei vapori saturi, anche le due trasfiormazioni adiabatiche reversibili non dovrebbero far variare la temperature, invece se si rappresenta il cilo sul diagramma entropico (T,s) si vedono due trasformazioni che fanno variare T.
Spero di essere stato chiaro. Se non capite qualcosa chiedetemi pure ulteriori spiegazioni.
Grazie a tutti
1) perchè tale macchina opera su un ciclo (di Carnot appunto) composto da 2 isotemre e da due adiabatiche reversibili?
2) visto che il ciclo di Carnot si svolge nella campana dei vapori saturi, anche le due trasfiormazioni adiabatiche reversibili non dovrebbero far variare la temperature, invece se si rappresenta il cilo sul diagramma entropico (T,s) si vedono due trasformazioni che fanno variare T.
Spero di essere stato chiaro. Se non capite qualcosa chiedetemi pure ulteriori spiegazioni.
Grazie a tutti
Risposte
Nelle adiabatiche la temperatura cambia, stai comprimendo od epsandendo il tuo fluido.
Ma se nelle adiabatiche la temperatura cambia non ci sono più le condizuioni di equlibrio termico (T=cost), quindi la macchina non è più reveesibile. Dove stà l'errore!?!
Guarda che tu puoi sempre immaginare una trasformazione adiabatica, isoentropica e dove la temperatura cambia, hai presente il pistoncino con i pesetti sopra ?
Basta fare una trasformazione "quasi-statica".
La condizione di equilibrio termico è verificata in tale caso perchè i cambiamenti sono così lenti che durano più del tempo necessario a raggiungere l'equilibrio termico.
Tra l'altro in generale anche nei processi irreversibili si fa l'ipotesi dell'equilibrio termico locale, cioè che in ogni punto del sistema le grandezzer PVT sono collegate tra loro da una equazione di stato, che a rigore si ottiene da considerazioni di equilibrio, questo è vero se anche nel più piccolo volume che puoi immaginare di considerare c'è un numero sufficientemente elevato di molecole, tale per cui puoi adottare un punto di vista "statistico" e se il tempo di rilassamento del sistema ( cioè l'intervallo temporale in cui il sistema torna all'equilibrio termico dopo essere stato pertuurbato ) è sufficientemente piccolo. In pratica queste richieste sono quasi sempre soddisfatte nei fluidi, tre eccezioni notevoli sono ad esempio: fenomeni dove si generano onde d'urto, sostanze macromolecolari e gas a bassissima conccentrazione, in cui il cammino libero medio è grande rispetto alle dimensioni geometriche caratteristiche.
Basta fare una trasformazione "quasi-statica".
La condizione di equilibrio termico è verificata in tale caso perchè i cambiamenti sono così lenti che durano più del tempo necessario a raggiungere l'equilibrio termico.
Tra l'altro in generale anche nei processi irreversibili si fa l'ipotesi dell'equilibrio termico locale, cioè che in ogni punto del sistema le grandezzer PVT sono collegate tra loro da una equazione di stato, che a rigore si ottiene da considerazioni di equilibrio, questo è vero se anche nel più piccolo volume che puoi immaginare di considerare c'è un numero sufficientemente elevato di molecole, tale per cui puoi adottare un punto di vista "statistico" e se il tempo di rilassamento del sistema ( cioè l'intervallo temporale in cui il sistema torna all'equilibrio termico dopo essere stato pertuurbato ) è sufficientemente piccolo. In pratica queste richieste sono quasi sempre soddisfatte nei fluidi, tre eccezioni notevoli sono ad esempio: fenomeni dove si generano onde d'urto, sostanze macromolecolari e gas a bassissima conccentrazione, in cui il cammino libero medio è grande rispetto alle dimensioni geometriche caratteristiche.
Quindi se ho capito bene: le due isoterme sono in equilibrio termico "per definizione", mentre le due adiabatiche reversibili sono in equilibrio termico perchè si può considerare il processo quasi statico, giusto?
Allora nel diagramma Ts, le due trasformazioni verticali (le adiabatiche) producono si una variazione di temperatura, ma così lenta da poter considerare il sistema ancora in equlilibrio termico, giusto?
Allora nel diagramma Ts, le due trasformazioni verticali (le adiabatiche) producono si una variazione di temperatura, ma così lenta da poter considerare il sistema ancora in equlilibrio termico, giusto?
Le isoterme sono isoterme perchè il calore che fornisci al sistema serve a fare il cambiamento di stato, perchè siamo alll'interno della regione di coesistenza liquido-vapore, chiaramente vale il viceversa per la condensazione.
E' come quando fai la pasta: arrivato all'ebollizione per continuare a far bollire l'acqua devi fornire tenere acceso il fornello, ma la temperatura dell'acqua non aumenta.
E' come quando fai la pasta: arrivato all'ebollizione per continuare a far bollire l'acqua devi fornire tenere acceso il fornello, ma la temperatura dell'acqua non aumenta.
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