Ciclo termodinamico: come calcolare

cirolucuz
Non ce la faccio ad andare avanti :cry: ... qualcuno mi saprebbe aiutare?
non mi servono i calcoli, mi serve solo come interpretare la cosa per andare avanti, grazie :-)


Risposte
cirolucuz
Formule che conosco:

Potenza= Lavoro(j)/tempo(s)

Rendimento= 1 - Q2/Q1
però, in questo esercizio, non so come calcolare Q1 e Q2

Rendimento macchina di Carnot= 1 - T2/T1
però quali sono T1 e T2 :roll: ? che temperature dovrei prendere in considerazione? Ta, Tb, Tc o Td?

ELWOOD1
Lo scambio di calore lo hai tra le trasformazioni $\bar{AB}$ e $\bar{CD}$ per calcolare le rispettive quantità basta che applichi il 1°principio a tali trasformazioni...oppure graficamente attraverso una differenza di aree.

Un ciclo di Carnot scambia calore con due sorgenti termiche. In questo caso considera la massima e minima temperatura del ciclo.

cirolucuz
Grazie ELWOOD :-)

Non mi è chiara una cosa però... come mai lo scambio di calore vi è solo tra le trasformazioni \(\displaystyle {\overline{{{A}{B}}}} \) e \(\displaystyle {\overline{{{C}{D}}}} \) o.O?
Lo scambio di calore non è nullo solo nelle trasformazioni adiabatiche o.O?

Faussone
Lo scambio di calore lo hai sia lungo le isobare che lungo le isocore (in AB e CA il calore è assorbito nelle altre è ceduto).
Sapendo le temperature è facile calcolare lo scambio di calore lungo le isocore (il calore specifico a volume costante ti è dato); lungo le isobare devi solo ricordare che per un gas perfetto vale $c_p-c_v=R$.

ELWOOD1
"cirolucuz":
Grazie ELWOOD :-)

Non mi è chiara una cosa però... come mai lo scambio di calore vi è solo tra le trasformazioni \(\displaystyle {\overline{{{A}{B}}}} \) e \(\displaystyle {\overline{{{C}{D}}}} \) o.O?
Lo scambio di calore non è nullo solo nelle trasformazioni adiabatiche o.O?


Si scusa, in velocità credevo fosse un diagramma Ts

ha detto bene Faussone, come sempre del solito ;)

cirolucuz
Vi ringrazi entrambi :)

cirolucuz
Per quanto riguarda la frequenza, come faccio o.O?

Allora, vediamo se ho capito:

Potenza= Lavoro (j)/Δ tempo (s)
quindi:
Potenza= Lavoro (j)* 1/Δ tempo (s)

1/Δ tempo (s)= Potenza (watt)/ Lavoro (j)

e qui mi sono incartato :roll:

cirolucuz
e poi:
per calcolare Cp dovrei fare (come suggeritomi da Faussone)

Cp-Cv=R
quindi
Cp=R+Cv ---> Cp= R + 1,5*R

se a R io sostituisco il suo valore numerico (0,082 litri*atm/K), ricavo Cp... ho capito bene :)?

Faussone
Il lavoro per ciclo lo calcoli (come area racchiusa dal ciclo nel piano pv per esempio), il lavoro per ciclo per il numero di cicli al secondo ti fornisce la potenza in watt (esprimendo il lavoro in joule) quindi.....

Per il $c_p$ che conferma vuoi? ....che se $c_p-c_v=R$ allora $c_p=c_v +R$? Mi sembra un passaggio non troppo complesso ti pare? :-)

cirolucuz
Faussone, ti prego, sii più pragmatico :)

non ci arrivo :D! Non è che mi potresti scrivere la formula per calcolare quanti giri al minuto deve fare la mia macchina per sviluppare una potenza di 2.000.000 watt? :D

Faussone
Potrei , ma non lo faccio. :twisted:
Non è per essere antipatico: ti basta fare un piccolo sforzo anche perché la risposta è già scritta si tratta solo di metterla in formule, è più utile se lo fai da te.

cirolucuz
ma è difficilissimo ragionare su queste cose ç___ç

Facciamo finta che parto da qui
1/Δ tempo (s)= Potenza (watt)/ Lavoro (j)

1/Δ tempo (60 s) <--- questo lo vedo come periodo
quindi
Frequenza= 1/periodo

Ho indovinato o.O?

Faussone
Non si tratta di indovinare!

Te lo ripeto con altre parole: se conosci il lavoro fatto in un ciclo e lo moltiplichi per il numero di cicli al secondo (che puoi intendere come giri al secondo) allora ottieni la potenza. Pertanto il numero di giri al secondo è pari alla potenza diviso il lavoro in un ciclo. Noto il numero di giri al secondo il calcolo del tempo per fare un giro (il periodo) mi sembra banale.

cirolucuz
:cry:

Allora, vediamo se ho capito bene :-)

n° di giri al secondo= Potenza(watt)/lavoro(joule)

poi, con quel risultato, sarò in grado di determinare il periodo (e cioè, come dici tu, il tempo che il mio oggetto impiega per fare un "giro")...

Ultima domanda e poi credo che questo esercizio possa dirsi concluso :)

Rendimento macchina di carnot: 1-T2/T1... T1 sarà la temperatura più alta e T2 sarà la temperatura più bassa? in poche parole, considero T1=Tb e T2=Tc?

Faussone
"cirolucuz":


Rendimento macchina di carnot: 1-T2/T1... T1 sarà la temperatura più alta e T2 sarà la temperatura più bassa? in poche parole, considero T1=Tb e T2=Tc?


Le formule non sono qualcosa che scende dall'alto ma vengono da qualche parte, se hai capito una formula devi saperla applicare, ragionando sul suo significato: $T_1$ è la temperatura della sorgente da cui la macchina di Carnot assorbe calore $T_2$ quello dove lo cede.

cirolucuz
Quindi ho detto una cosa sensata immagino :)

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