[Fisica Tecnica] irreversibilità compressore

[john.78]

Ciao a tutti riporto un esercizio da me svolto…in parte!
Un frigorifero domestico ha un efficienza ∈=2.8 quando opera tra la temperatura di evaporazione T₁=-1 °C e condensazione T₂=40 °C. Nell ipotesi in cui l energia termica ceduta dal condensatore sia pari a Q₁=100 MJ, calcolare la corrispondente energia fornita dal compressore. Si determini la produzione di irreversibilità.
Alla prima domanda ho risposto ricavando $Q_2$ da $∈=1/(Q_1/ Q_2-1)$ e successivamente calcolo $L_n=Q_1-Q_2$
Per le irreversibilità devo usare $ s_1-s_2=cp ln(T_2/T_1)$ oppure $ cv ln(T_2/T_1)-R ln(P_2/P_1)$? Credo sia giusto usare la prima espressione che vale per liquido reale, quindi processo reale che comporta la nascita delle irreversibilità. Ma come trovo $cp$ visto che non ho nessuna indicazione sul fluido? Se considero la seconda espressione come trovo le pressioni?

[dRic]

"john.78":Si determini la produzione di irreversibilità.

E' un po' fuorviante questa affermazione. L'entropia è una funzione di stato quindi a seguito di un ciclo termodinamico la sua variazione è nulla per il sistema che ha subito il ciclo.

Magari chiede di calcolare la variazione di entropia di una particolare trasformazione del ciclo, oppure la variazione di entropia dell'ambiente. Non so bene, ma sicuramente quella del sistema è nulla.

[john.78]

"dRic":[quote="john.78"]Si determini la produzione di irreversibilità.

E' un po' fuorviante questa affermazione. L'entropia è una funzione di stato quindi a seguito di un ciclo termodinamico la sua variazione è nulla per il sistema che ha subito il ciclo.

Magari chiede di calcolare la variazione di entropia di una particolare trasformazione del ciclo, oppure la variazione di entropia dell'ambiente. Non so bene, ma sicuramente quella del sistema è nulla.[/quote]
Anche io ho trovato fuorviante la domanda, secondo me si riferisce al compressore che, come riportato nel mio precedente post, nella realtà produce irreversibilità, mentre la trasformazione ideale è appunto isoentropica. O sbaglio?

[dRic]

Può essere che, come dici tu, ti chieda di calcolare la generazione di entropia solo nello step di compressione, sinceramente non riesco a dedurlo dal testo. Per il calcolo della variazione di entropia in una qualsiasi trasformazione ricorda la legge fondamentale della termodinamica $Tds = du + Pdv = dh - vdP$. In ogni caso credo che qui sia più comodo usare delle tabelle termodinamiche riguardoi cicli frigoriferi perché il liquido refrigerante può subire una transizione di stato nella compressione ed in questo caso le formule discusse perdono di senso perché, in una transizione di fase, $\DeltaT = 0$ e $c_P -> \infty$

[professorkappa]

La domanda di certo e' messa un po' male. Comunque su riferisce alla fase di compressione e di laminazione, che vale: $DeltaS=Q_2/T_2-Q_1/T_1$

In pratica il ciclo, nel diagramma T-S, non e' piu' un rettangolo, perche i due lati verticali che rappresentano la laminazione e la compressione del fluido non sono piu' verticali.

In un frigorifero si mette molta attenzione, nella progettazione, che non avvengano variazioni di fasi nel compressore: la presenza di liquidi danneggerebbe le pale e quindi si impiegano precauzione per esser certi che il fluido in entrata al compressore sia totalmente vaporizzato nel evaporatore

[dRic]

"professorkappa":La domanda di certo e' messa un po' male. Comunque su riferisce alla fase di compressione e di laminazione, che vale: $DeltaS=Q_2/T_2-Q_1/T_1$

Si, pensavo si volesse calcolare l'irreversibilità della singola trasformazione e non delle due insieme.

"professorkappa":
In un frigorifero si mette molta attenzione, nella progettazione, che non avvengano variazioni di fasi nel compressore: la presenza di liquidi danneggerebbe le pale e quindi si impiegano precauzione per esser certi che il fluido in entrata al compressore sia totalmente vaporizzato nel evaporatore

Ok, però non è vero per la laminazione. Quindi se volessi calcolare a variazione di entropia delle singole reazioni avrei bisogno delle tabelle.

[professorkappa]

"dRic":[quote="professorkappa"]


Ok, però non è vero per la laminazione. Quindi se volessi calcolare a variazione di entropia delle singole reazioni avrei bisogno delle tabelle.

[/quote]

Certo, senza tabelle puoi solo calcolare la variazione di entropia totale delle 2 trasformazioni. Pero' tieni conto che normalmente la laminazione e' isoentropica ai fini pratici, e la parte del leone la fa la compressione.
Quindi $DeltaS $ come calcolato sopra e' praticamente la variazione di entropia in fase di compressione.

[john.78]

"professorkappa":[quote="dRic"][quote="professorkappa"]


Ok, però non è vero per la laminazione. Quindi se volessi calcolare a variazione di entropia delle singole reazioni avrei bisogno delle tabelle.

[/quote]

Certo, senza tabelle puoi solo calcolare la variazione di entropia totale delle 2 trasformazioni. Pero' tieni conto che normalmente la laminazione e' isoentropica ai fini pratici, e la parte del leone la fa la compressione.
Quindi $DeltaS $ come calcolato sopra e' praticamente la variazione di entropia in fase di compressione.[/quote]
ok adesso è tutto chiaro. grazie mille!