Ciclo termodinamico
Ciao a tutti, avrei bisogno di un aiuto a risolvere questo problema:
Aggiungo il dato che il volume in C è tre volte il volume in A
Ho provato in tutti i modi ma non so come trattare la isobara irreversibile, che io sappia per il lavoro dovrebbe bastare moltiplicare la pressione (che essendo isobara negli estremi è uguale a quella esterna) con la variazione di volume, ma non mi tornano i calcoli.
Una macchina termica irreversibile opera con due serbatoi ideali a temperatura T2 = 400 K e T1 = 250 K. La macchina esegue il ciclo termodinamico in figura con n = 2 mol di gas ideale monoatomico, composto da una espansione isobara irreversibile (AB), durante la quale il gas scambia calore con la sorgente a temperatura T 2, una espansione adiabatica reversibile (BC) ed una compressione isoterma reversibile(CA).
Determinare:
a. i calori Q1 e Q2 scambiati dalla macchina con i serbatoi;
b. il lavoro ed il rendimento η della macchina, confrontando quest’ultimo con il rendimento di una macchina di Carnot operante con le stesse sorgenti;
c. la variazione di entropia dell’universo termodinamico ΔSu.
[Q1 = 6.23 kJ; Q2 = -4.56 kJ; L = 1.67 kJ; η = 0.26; ηC = 0.37; ΔSsorg = 2.66 J/K]
Aggiungo il dato che il volume in C è tre volte il volume in A
Ho provato in tutti i modi ma non so come trattare la isobara irreversibile, che io sappia per il lavoro dovrebbe bastare moltiplicare la pressione (che essendo isobara negli estremi è uguale a quella esterna) con la variazione di volume, ma non mi tornano i calcoli.
Risposte
In effetti, anche a me sembra che ci sia qualcosa che non va in questo esercizio.
Credo che siano incongruenti i dati di volume (o pressione) con i dati di temperatura agli estremi della adiabatica.
Infatti con questa adiabatica si pretende di passare da un valore di pressione di partenza Pa a una pressione Pc pari a un terzo di Pa passando da T2=400 K a T1=250 K. A conti fatti ciò non è vero, dunque il lavoro a pressione Pa non viene uguale se calcolato con due metodi diversi. Un metodo è il prodotto della pressione per la differenza di volume, l'altro metodo è la differenza tra il calore assorbito e la variazione di energia interna. I risultati del libro sono coerenti solo con questo secondo metodo.
Credo che siano incongruenti i dati di volume (o pressione) con i dati di temperatura agli estremi della adiabatica.
Infatti con questa adiabatica si pretende di passare da un valore di pressione di partenza Pa a una pressione Pc pari a un terzo di Pa passando da T2=400 K a T1=250 K. A conti fatti ciò non è vero, dunque il lavoro a pressione Pa non viene uguale se calcolato con due metodi diversi. Un metodo è il prodotto della pressione per la differenza di volume, l'altro metodo è la differenza tra il calore assorbito e la variazione di energia interna. I risultati del libro sono coerenti solo con questo secondo metodo.
Hai ragione ignorando il dato sui volumi (che era scritto sotto al grafico) tutto torna. Grazie davvero, era due giorni che c'ero su...
Peccato non fosse un esercizio del libro ma uno di un tema d'esame, certi errori non dovrebbero esserci.
Peccato non fosse un esercizio del libro ma uno di un tema d'esame, certi errori non dovrebbero esserci.
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