[EX] Termodinamica, macchina termica
Una macchina termica reversibile, utilizzando come fluido termodinamico un gas perfetto, esegue un ciclo rappresentabile sul piano PV come in figura. Le trasformazioni $A→B, C→D, E→F$, sono isoterme reversibili, durante le quali il gas scambia calore con tre sorgenti a temperature rispettivamente pari a $T3$=500K, $T2$=400K, $T1$=300K. Le trasformazioni $B→C$, $D→$E, $F→A$, sono adiabatiche reversibili. Sapendo che i calori scambiati con la prima e la terza sorgente valgono, in modulo, $│QAB│$=100J e $│QEF│$=120J, si calcoli il lavoro prodotto dalla macchina in un ciclo e il suo rendimento.
Allora per qualsiasi macchina termica in un ciclo possiamo dire che il lavoro è pari a $|Q_{ass}| - |Q_{ced}|$
Nelle trasformazioni adiabatiche reversibili non c'è scambio di calore, per cui, ai fini del calcolo del lavoro non sono rilevanti. Vorrei tuttavia capire come stabilire se il calore nelle differenti trasformazioni isoterme è assorbito o ceduto dal gas. Probabilmente è banale, ma non l'ho capito!
Grazie mille
Allora per qualsiasi macchina termica in un ciclo possiamo dire che il lavoro è pari a $|Q_{ass}| - |Q_{ced}|$
Nelle trasformazioni adiabatiche reversibili non c'è scambio di calore, per cui, ai fini del calcolo del lavoro non sono rilevanti. Vorrei tuttavia capire come stabilire se il calore nelle differenti trasformazioni isoterme è assorbito o ceduto dal gas. Probabilmente è banale, ma non l'ho capito!
Grazie mille
Risposte
Ciao. In un'isoterma ideale il calore è assorbito dal gas (quindi è positivo) se il gas si espande, viceversa è ceduto (quindi negativo). Se hai presente la formula per il calcolo del lavoro fatto dal gas (che in un'isoterma ideale è uguale al calore scambiato) il segno nel risultato viene da sè.
"Palliit":
Ciao. In un'isoterma ideale il calore è assorbito dal gas (quindi è positivo) se il gas si espande, viceversa è ceduto (quindi negativo). Se hai presente la formula per il calcolo del lavoro fatto dal gas (che in un'isoterma ideale è uguale al calore scambiato) il segno nel risultato viene da sè.
Grazie mille, molto chiaro, quindi il calore assorbito dal gas nella trasformazione C-D come potrei calcolarlo?
$Q_(CD)=W_(CD)=n R T" " ln ((V_D)/(V_C))$
"Palliit":
$Q_(CD)=W_(CD)=n R T" " ln ((V_D)/(V_C))$
hai ragione perchè la variazione di energia interna è nulla! e al posto della pressione hai messo $(nRT) / V$
$Q_{CD} = nRT\ \ln (V_D/V_C) = nRT\ \ln (P_C/P_D)$? però non ho ne la pressione nè il volume. Ma nella formula che mi hai scritto la temperatura quale sarebbe?
Allora ho avuto l'illuminazione, dimmi se è valida. In in ciclo fatto da trasformazioni reversibili, la variazione di entropia è sempre nulla? altrimenti potrei trovarmelo così:
$|Q_{CD}| = T_2(|Q_{EF}|/T_2 - |Q_{AB}| / T_3)$
no?
E' un po' difficile rispondere senza vedere il ciclo... Comunque (se non ricordo male) sì, in un ciclo reversibile la variazione di entropia è zero.
(La temperatura che compare nella formula è ovviamente quella a cui avviene la trasformazione isoterma, $T_C$ oppure $T_D$ indifferentemente, visto che sono uguali)
(La temperatura che compare nella formula è ovviamente quella a cui avviene la trasformazione isoterma, $T_C$ oppure $T_D$ indifferentemente, visto che sono uguali)
"Palliit":
(La temperatura che compare nella formula è ovviamente quella a cui avviene la trasformazione isoterma, $T_C$ oppure $T_D$ indifferentemente, visto che sono uguali)
Vero!
altrimenti è maggiore di zero se è irreversibile?
"Palliit":
Prova a dare un'occhiata qua, è sicuramente più chiaro di quanto non potrei essere io
Grazie mille
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