Macchina termica
Una macchina termica funziona utilizzando 2 sorgenti di calore : una di esse è un serbatoio alla $T_2$=300K, mentre l'altra è costituita inizialmente da una massa M=3Kg di ghiaccio alla $T_1$=273K. Si determini il massimo lavoro ottenibile tramite tale macchina, utilizzata fino alla alla fusione completa del ghiaccio. Il calore latente di fusione del ghiaccio è $lambda$=3,3 *$10^5$.
Allora io ho iniziato a risolvere il problema facendo riferimento che il massimo lavoro ottenibile si ha utilizzando una macchina di Carnot e che il rendimento dato da tale macchina è:
$eta$= 1-$\frac{T1}{T2}$=1-0.91=0.09
Il calore ceduto dalla prima macchina è:
$Q_1$=M*$lambda$=3*3.3*$10^5$ J
Il calore assorbito dalla sorgente $T_2$ è:
$Q_2$= $\frac{T2}{T1} * $Q_1$=10.9 *$10^5$J
Perchè viene utilizzata questa formula che fin ora non ho mai incontrato???Grazie mille.
Allora io ho iniziato a risolvere il problema facendo riferimento che il massimo lavoro ottenibile si ha utilizzando una macchina di Carnot e che il rendimento dato da tale macchina è:
$eta$= 1-$\frac{T1}{T2}$=1-0.91=0.09
Il calore ceduto dalla prima macchina è:
$Q_1$=M*$lambda$=3*3.3*$10^5$ J
Il calore assorbito dalla sorgente $T_2$ è:
$Q_2$= $\frac{T2}{T1} * $Q_1$=10.9 *$10^5$J
Perchè viene utilizzata questa formula che fin ora non ho mai incontrato???Grazie mille.
Risposte
Riporto il teorema al quale penso tu faccia riferimento: ( Disuguaglianza di Claussius)
Sia $M$ una macchina che lavora con $n$ sorgenti $T_1 , T_2, . . . , T_n$ e che con queste sorgenti scambia $Q_1, . . . , Q_n$.
Allora $sum_(i=1)^(n)Q_i/T_i<=0$.
N.B.: La somma in questione è una somma algebrica, cioè i fattori sono dotati di segno, più precisamente: $Q_i>0$ se il calore è assorbito dalla macchina, $Q_i<0$ se il calore è ceduto dalla macchina.
Nel teorema, se la macchina $M$ è reversibile vale l'uguaglianza $sum_(i=1)^(n)Q_i/T_i=0$.
Sia $M$ una macchina che lavora con $n$ sorgenti $T_1 , T_2, . . . , T_n$ e che con queste sorgenti scambia $Q_1, . . . , Q_n$.
Allora $sum_(i=1)^(n)Q_i/T_i<=0$.
N.B.: La somma in questione è una somma algebrica, cioè i fattori sono dotati di segno, più precisamente: $Q_i>0$ se il calore è assorbito dalla macchina, $Q_i<0$ se il calore è ceduto dalla macchina.
Nel teorema, se la macchina $M$ è reversibile vale l'uguaglianza $sum_(i=1)^(n)Q_i/T_i=0$.