Energia resa inutilizzabile
Qualcuno mi sa dire qualcosa a proposito dell'energia resa inutilizzabile in una trasformazione termica? Sia nel caso di una trasformazione reversibile sia in una irreversibile.
Risposte
Spiegati meglio...
In genere per energia inutilizzabile di un processo irreversibile si intende la quantità $TDeltaS$ che è pari alla differenza di lavoro che si sarebbe ottenuta se il processo fosse stato reversibile.
NB: la quantità T è la più bassa temperatura raggiunta nel processo irreversibile.
NB: la quantità T è la più bassa temperatura raggiunta nel processo irreversibile.
Quindi è dovuta al fatto che la trasformazione è irreversibile? Ma più precisamente come mai viene persa?
E' giusto dire che l'energia inutilizzabile può essere vista come la differenza tra il lavoro massimo che si sarebbe potuto ottenere e il lavoro che effettivamente si è ottenuto?
E' giusto dire che l'energia inutilizzabile può essere vista come la differenza tra il lavoro massimo che si sarebbe potuto ottenere e il lavoro che effettivamente si è ottenuto?
Si, è dovuta al fatto che la trasformazione è irreversibile e come tale agiscono forze non conservative (come l'attrito) che sono responsabili della dissipazione dell'energia.
Per un processo reversibile si ha invece $DeltaS=0$ e quindi il lavoro ottenuto è massimo compatibilmente ai vincoli termodinamici imposti. Detto in parole povere l'energia inutilizzabile è quell'energia in più che avresti ottenuto se il processo fosse stato reversibile.
Il fatto poi che l'energia inutilizzabile sia proporzionale a $DeltaS$ è molto importante e fa riflettere molto sul significato termodinamico dell'entropia...
Per un processo reversibile si ha invece $DeltaS=0$ e quindi il lavoro ottenuto è massimo compatibilmente ai vincoli termodinamici imposti. Detto in parole povere l'energia inutilizzabile è quell'energia in più che avresti ottenuto se il processo fosse stato reversibile.
Il fatto poi che l'energia inutilizzabile sia proporzionale a $DeltaS$ è molto importante e fa riflettere molto sul significato termodinamico dell'entropia...
Il fatto poi che l'energia inutilizzabile sia proporzionale a ΔS è molto importante e fa riflettere molto sul significato termodinamico dell'entropia...
Da dove deriva il legame tra energia dissipata ed entropia?Cioè come mai vale il fatto che:
$Ei=TΔS$?
Beh una dimostrazione formale la trovi in tutti i libri di fisica classica e termodinamica; la cosa fondamentale è che l'aumento di entropia dell'universo è il segnale dell'irreversibilità, ovvero di una modifica permanente dell'universo senza che sia più possibile ripristinare lo stato entropico precedente. In questo senso l'energia inutilizzabile non è da intendere come energia persa ma energia che si è trasformata in una forma meno ordinata di energia e che quindi non può essere utilizzata per compiere lavoro macroscopico (che al contrario è una forma di energia più "ordinata").
non ho capito bene la tua domanda ma provo a dirti qualcosa....
il primo principio della termodinamica dice che lenergia di un sistema isolato è costante. in una trasformazione spontanea è possibile trasfotmare tutto il lavoro in calore ma non è possibile una trasformazione spontanea il cui unico risultato sia la trasformazione integrale di calore in lavoro.questo significa che pur essendo costante l energia di fatto è sempre meno spendibile. quello ke interess al fine di produrre lavoro non è l energia nel suo valore assoluto ma i delta di energia ke si assottigliano x quanto ho appena detto. infatti la variazione di entropia di un sistema isolato deve essere sempre maggiore di 0 x il secondo principio della termodinamica. significa che una volta avvenuta, la trasfotmazione nn puo andare spontaneamente nel verso opposto cioè diminuire il n di microstadi ( in parole seplici il disordine). esiste il caso si deltaS=0 ma solo nell idealita xkè prer raggiungere tale risultato servirebbe una trasformazione infinitamente lenta in cui il tempo tende a infinito. quando produci lavoro aumenti l entropia e siccome essa nn puo diminuire IN UN SISTEMA ISOLATO, allora nn puoi nemmeno riottenere tt il calore di partenza. spero di essermi spiegato. per completezza devo aggiungere che variazioni entropia negative sono possibili ma non sono spontanee. cioè bisogna fornire energia dall esterno. e se la variazione è negativa x il sistema significa che la differenza +dS l ha presa l ambiente.
il primo principio della termodinamica dice che lenergia di un sistema isolato è costante. in una trasformazione spontanea è possibile trasfotmare tutto il lavoro in calore ma non è possibile una trasformazione spontanea il cui unico risultato sia la trasformazione integrale di calore in lavoro.questo significa che pur essendo costante l energia di fatto è sempre meno spendibile. quello ke interess al fine di produrre lavoro non è l energia nel suo valore assoluto ma i delta di energia ke si assottigliano x quanto ho appena detto. infatti la variazione di entropia di un sistema isolato deve essere sempre maggiore di 0 x il secondo principio della termodinamica. significa che una volta avvenuta, la trasfotmazione nn puo andare spontaneamente nel verso opposto cioè diminuire il n di microstadi ( in parole seplici il disordine). esiste il caso si deltaS=0 ma solo nell idealita xkè prer raggiungere tale risultato servirebbe una trasformazione infinitamente lenta in cui il tempo tende a infinito. quando produci lavoro aumenti l entropia e siccome essa nn puo diminuire IN UN SISTEMA ISOLATO, allora nn puoi nemmeno riottenere tt il calore di partenza. spero di essermi spiegato. per completezza devo aggiungere che variazioni entropia negative sono possibili ma non sono spontanee. cioè bisogna fornire energia dall esterno. e se la variazione è negativa x il sistema significa che la differenza +dS l ha presa l ambiente.
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