Ciclo termodinamico
Ciao a tutti! Ho un pò di dubbi riguardo questo ciclo termodinamico. Nella trasformazione b-c, il calcolo della temperatura fornisce due valori uguali facendo pensare a un isoterma ma non capisco perchè il grafico non presenti l'iperbole caratteristica. Mi sono comunque calcolato il lavoro cosi come per la trasformazione a-b come l'area del trapezio (b+B)xh/2. Inoltre nel calcolo del rendimento finale, Ltot/Qassorbito, come L totale devo mettere tutti i valori di lavoro trovati e come Qass solo i valori positivi di calore ottenuti?
E infine, come faccio a calcolare l'efficienza di un frigorifero funzionante sullo stesso ciclo?
Grazie a tutti in anticipo!
Risposte
Guarda i valori di pressione e volume nei punti B e C e capirai il perché la temperatura sia la stessa.
Perchè sono gli stessi alternati.. E quindi? xD E tutte le altre mie domande? :\
$PV=nRT$
Cerca prima di rispondere alla prima domanda e poi pensa alle altre.
Cerca prima di rispondere alla prima domanda e poi pensa alle altre.
Si non cambia perchè il prodotto PV è lo stesso nei due stadi. Chiedevo come mai essendo la stessa la temperatura, non si tratti di un isoterma..
Cosa devo fare per calcolare l'efficienza di un frigo funzionante sullo stesso ciclo?
In una curva isoterma, tutti i punti della isoterma hanno la stessa temperatura, nella retta BC dell'esercizio invece solo i punti B e C hanno la stessa temperatura, tutti i punti intermedi hanno temperature diverse tra loro, ecco perché non è una isoterma.
Per il calcolo del rendimento devi fare il rapporto tra il lavoro prodotto dalla macchina e il calore assorbito. Il lavoro prodotto dalla macchina non è altro che l'area racchiusa dal grafico della trasformazione ciclica, il calore assorbito è la somma dei calori positivi di ogni fase della trasformazione.
Per calcolare l'efficienza di un frigorifero funzionante sullo stesso ciclo devi considerare la definizione di efficienza di un frigorifero.
Per il calcolo del rendimento devi fare il rapporto tra il lavoro prodotto dalla macchina e il calore assorbito. Il lavoro prodotto dalla macchina non è altro che l'area racchiusa dal grafico della trasformazione ciclica, il calore assorbito è la somma dei calori positivi di ogni fase della trasformazione.
Per calcolare l'efficienza di un frigorifero funzionante sullo stesso ciclo devi considerare la definizione di efficienza di un frigorifero.
Il lavoro, ovvero l'area racchiusa dal grafico è equivalente alla somma di tutti i valori di lavoro trovati giusto, sia positivi che negativi?
Per quanto riguarda l'efficienza del frigorifero, questa è uguale al calore sottratto alla sorgente fredda (ovvero? il valore di calore più basso trovato durante il ciclo, comunque positivo?) e il lavoro compiuto a tale scopo.
Grazie sempre
Per quanto riguarda l'efficienza del frigorifero, questa è uguale al calore sottratto alla sorgente fredda (ovvero? il valore di calore più basso trovato durante il ciclo, comunque positivo?) e il lavoro compiuto a tale scopo.
Grazie sempre
Si, l'area dentro la curva è la somma di tutti i lavori di ogni parte del ciclo, sia positivi che negativi.
Per fare in modo che quel ciclo venga usato da un frigorifero, il ciclo deve essere percorso in senso inverso rispetto al senso in cui viene percorso da una macchina termica, quindi se lo si percorre in senso inverso, se calcoli il lavoro totale del ciclo, ottieni sempre che il lavoro totale è l'area dentro al grafico del ciclo, ma in questo caso il lavoro è negativo dato che il lavoro viene fatto sul frigorifero (mentre la macchina termica produceva lavoro, ossia L>0, il frigorifero riceve lavoro, ossia L<0). Il calore sottratto alla sorgente fredda è la somma dei calori positivi di ogni parte del ciclo nel ciclo frigorifero, ossia quando percorso in senso inverso, che è in valore assoluto uguale alla somma dei calori negativi nel ciclo percorso in modo diretto.
Per fare in modo che quel ciclo venga usato da un frigorifero, il ciclo deve essere percorso in senso inverso rispetto al senso in cui viene percorso da una macchina termica, quindi se lo si percorre in senso inverso, se calcoli il lavoro totale del ciclo, ottieni sempre che il lavoro totale è l'area dentro al grafico del ciclo, ma in questo caso il lavoro è negativo dato che il lavoro viene fatto sul frigorifero (mentre la macchina termica produceva lavoro, ossia L>0, il frigorifero riceve lavoro, ossia L<0). Il calore sottratto alla sorgente fredda è la somma dei calori positivi di ogni parte del ciclo nel ciclo frigorifero, ossia quando percorso in senso inverso, che è in valore assoluto uguale alla somma dei calori negativi nel ciclo percorso in modo diretto.
Quindi se per esempio, nel rendimento avevo ottenuto un lavoro di +6, nel frigorifero il lavoro sarà uguale a -6. Il calore sottratto alla sorgente fredda sarà uguale alla somma dei valori negativi ottenuti nel ciclo diretto, ma positivi perchè in valore assoluto. In questo modo dovrebbe venire negativa l'efficienza no?
Se nel ciclo diretto ottieni un lavoro $+6$ (positivo perché la macchina termica produce lavoro), nel ciclo inverso ottieni un lavoro $-6$ (negativo perché il lavoro viene ricevuto dal frigorifero).
Se nel ciclo diretto ottieni che il calore assorbito dalla macchina è $+5$ (positivo perché assorbito dalla macchina dalla sorgente a temperatura maggiore ) , allora nel ciclo inverso hai che il calore ceduto dal frigorifero alla sorgente a temperatura maggiore è $-5$ (negativo perché ceduto dalla macchina frigorifera).
Se nel ciclo diretto ottieni che il calore ceduto dalla macchina è $-4$ (negativo perché ceduto alla sorgente a temperatura minore), allora nel ciclo inverso il calore assorbito dal frigorifero dalla sorgente più fredda è $+4$ (positivo perché il calore viene assorbito dal frigorifero).
L'efficienza di un frigorifero è definita come il rapporto tra il calore assorbito dal frigorifero dalla sorgente fredda (che è positivo) e il valore assoluto del lavoro che viene fatto sul frigorifero (dato che il lavoro fatto sul frigorifero è negativo, facendone il valore assoluto si ottiene una quantità positiva), e quindi l'efficienza è positiva.
Se nel ciclo diretto ottieni che il calore assorbito dalla macchina è $+5$ (positivo perché assorbito dalla macchina dalla sorgente a temperatura maggiore ) , allora nel ciclo inverso hai che il calore ceduto dal frigorifero alla sorgente a temperatura maggiore è $-5$ (negativo perché ceduto dalla macchina frigorifera).
Se nel ciclo diretto ottieni che il calore ceduto dalla macchina è $-4$ (negativo perché ceduto alla sorgente a temperatura minore), allora nel ciclo inverso il calore assorbito dal frigorifero dalla sorgente più fredda è $+4$ (positivo perché il calore viene assorbito dal frigorifero).
L'efficienza di un frigorifero è definita come il rapporto tra il calore assorbito dal frigorifero dalla sorgente fredda (che è positivo) e il valore assoluto del lavoro che viene fatto sul frigorifero (dato che il lavoro fatto sul frigorifero è negativo, facendone il valore assoluto si ottiene una quantità positiva), e quindi l'efficienza è positiva.
Quindi in poche parole, l'efficienza è rappresentata dalla somma dei valori negativi dei calori ottenuti nel ciclo diretto ma dei quali il risultato è positivo perchè rappresenta il calore assorbito dal frigorifero sullo stesso lavoro che ho utilizzato per il rendimento (che in teoria diventa negativo, ma in valore assoluto torna positivo). Ci sono arrivato? D:
Si, in pratica si.
Grazie mille per la pazienza 
ciao
ciao
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