Ciclo di Carnot inverso

Angelxx
salve voevo porvi un quesito che non riesco a risolvere...

Una macchina termica esegue un ciclo di carnot inverso tra le temperature Ta=50°C e Tb=-50°C.
sapendo che nelle isoterme il raporto dei volumi è uguale a 2, quanti cicli servono per estrarre dalla sorgente 10 Kcal?

Grazie mille a tutti

Risposte
minavagante1
:-k e come si fa senza numero di moli

Angelxx
sicuramente sarà una mole di gas monoatomico

minavagante1
ma c'è scritto nel testo??avresti il risultato anche??

Angelxx
non è scritto nel testo...ma conosco abbastanza bene il mio prof..quando lo omette si tratta di una mole di gas monoatomico.Il risultato purtroppo non ce l'ho

minavagante1
ok, spetta un momentino...se te dici che è di una mole facciamolo così, perchè io senza sapere le moli non riesco a uscirne senza, magari mi sfugge qualcosa...se così fosse scrivete please..comuque, tu hai un cilco al contrario giusto??? quindi:
a->b adiabatica b->c isoterma c->d adiabatica d->a isoterma giusto???
Cosa chiede intanto: il calore prelevato dalla sorgente, quindi assrobito?Sarebbe troppo semplice perchè dovresti usare solo una formula e non utilizzi neanche tutti i dati...chiede il lavoro??? se è così parti dalla prima trasformazione a->b
si tratta di una trasformazione adiabatica, quindi Q=0, puoi trovarti la variazione di energia interna, che dipende solamente dalla temepratura iniziale e finale, quindi puoi scrivere $DeltaU=nc_vDeltaT$ ove $c_v=3R/2$ con $R=8,314 moli^(-1)K^-1$ bon ovviamente ricorda di trasformare in Kelvin. A questo punto avendo $DeltaU$ ti ricavi facilmente il lavoro tramite la prima legge della termodinamica $DeltaU=-L$
stessa cosa per l'altra trasformazione adiabatica c->d
per l'isoterma invece ti basta applicare la formula $L=nRTln(Vf/i)$ con T temepratura dell'isoterma (b->c 223K d->a 323K) e il rapporto tra i due volumi lo sai (b->c Vb/Vc=1/2 d->a Va/Vd=2) sommi i riusltati e dovresti trovare il risultato cercato.
Dopo che li hai sommati, che sono in Joule, sai che 1J=0.2389 cal, quindi trasformi e il risulato che trovi (L in calorie che chaimo $L_c$) ti serve per trovare il numero di cicli $n u m_{cicli}=10000/L_c$
Per piacere correggete se ho cappellato :-D

Angelxx
Intanto grazie per l'aiuto, ma perchè per trovare il numero di cicli dividi 10000 per il lavoro?
e da dove salta fuori questo 10000?

minavagante1
perchè lui ti chiede il numero di cicli per avere un lavoro(se ho capito bene) di 10kcal=10000cal...Quindi con i precedenti calcoli, ti trovi il lavoro per un ciclo, lo trasformi in calorie, in quanto dalle formnule lo ricavi in joule, e quindi $Ln u m_{cicli}=10000$

Angelxx
grazie sei stato molto chiaro

minavagante1
figurati è un piacere se non ho cappellato qualcosa :smt023

mootyna
Ragazzi scusate, non vorrei dire cappelle, ma quello che si deve trovare, non è il "calore" ceduto dal sitema per ogni ciclo? Quello che è richiesto, non è il lavoro da fare per estrarre quella quantità di calore, ma il calore stesso di ogni ciclo e quindi il numero di cicli per estrarlo.
Che ne dite?

minavagante1
si potrebbe essere:non riesco a capire se sia da trvoare il calore assorbito, quello ceduto o lavoro :-D non riesco a capire cosa voleva, ho pensato al lavoro in quanto per trovare il calore assorbito (e analogamente per il ceduto) basta applicare splamente una formula, e non si utilizzano neanche tutte e due le temeprature. Vabè che non centra niente però :?
potrebbe essere quello ceduto in quanto vuole sapere in un certo senso il risultato, ma anche quello assorbito in quanto dice estrarre dalla sorgente...boooooooooooooooo

Angelxx
benvenuti nel mondo del mio prof...le cose le scrive con i piedi....comunque credo che sia da trovare il numero di cicli per assorbire 10 kcal di calore. Quindi è proprio quello che dice mootyna

minavagante1
Mootyna da quello che ho capito intende il calore ceduto...Se ti chiede il calore assorbito basta che fai così: sai che lungo le adiabatiche lo scambio di calore è zero, ti restano quindi solamente due isoterme. Il calore scambiato lungo un'isoterma si calocla in questo modo: $nRTln(V_f/V_i)$. Calore positivo indica calore assrobito, negastivo calore ceduto. Durante un'isoterma, e più precisamente lungo il tratto b->c, si nota che il volume aumenta da Vb a Vc, quindi il logaritmo del rapporto sarà positivo. Questa isoterma è quella in cui viene assorbito calore. Contrariamente nell'isoterma d->a verrà ceduro. Quindi per trovare calore assrobito ti basta applicare la formula:
$Q_{ass} = nR(223k)ln(V_C/V_B)$ in joule. Converti questo risultato in calorie ($Q_c$) e poi $n u m_{cicli}=10000/Q_c$

minavagante1
Ah si, se dovevi invece calcolare quello ceduto, il procedimento era identico, solo che nel logaritmo mettevi il rapporto $ln(V_A/V_D)$

mootyna
Esattamente ragazzi... mi sono permessa di intervanire perchè queste cose le ho fatte molto bene nella prima parte dell'esame di Fisica Tecnica... Angelxx stai tranquillo che non è solo il tuo prof a spiegarsi con i piedi, non so se hai provato a leggere i testi degli esercizi che ho messo su nel topic HELP problemi di fisica tecnica. Prova a vedere se ci capisci qualcosa... ti accorgerai che non sei solo!!! :)

minavagante1
si tranquilla servono a questo i forum :D il procedimento è corretto??

mootyna
Il procedimento è corretto... le trasformazioni termodinamiche possono essere piene di insidie :). Il calore scambiato lungo una isoterma è pari al lavoro fatto lungo la stessa, ma credo che tu lo sappia già!!

minavagante1
si è vero non ci avevo pensato, quindi se agnelxxx si era calcoalato il lavoro col primo procedimento postato non serviva neanche fare più calcoli in quanto il calore ceduto e assorbito ce li hai già :smt023

mootyna
No aspetta, il lavoro che intendo io è quello fatto unicamente lungo le isoterme, non tutto quello del ciclo. lungo le adiabatiche ( che se sono reversibili sono anche isoentropiche) il lavoro non è nullo, ma lo è il calore scambiato. Quindi quello che ci interessa è il lavoro scambiato lungo le isoterme. Lungo le isoentropiche il lavoro L=-deltaU, cioè all'opposto della variazione di energia interna.

minavagante1
si si ma prima si era calcolato i 4 lavori separatamente, e il lavoro delle isoterme, quindi il calore, ce l'aveva già...In quel senso no il lavoro totale :D

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