Macchina termica reversibile e irreversibile
Ciao a tutti. Vorrei provi una domanda.
Un esercizio dice:
una macchina termica irreversibile opera tra 2 sorgenti alle temperatre di $T_c =550K$ e $T_f = 350K$ con rendimeto 25%.
In ogni ciclo la macchina termica assorbe 1200J dalla sorgente piu' calda $T_c$.
1) Calcolare il lavoro prodotto dalla macchina e la quantita' di calore ceduta alla sorgente piu' $T_f$.
2) Calcolare la variazione dell'entropia dell'ambiente per ogni ciclo di funzionamento della macchina.
3) Calcolare il lavoro ottenibile da una macchina reversibile operante tra le stesse sorgenti.
Io non capisco alcune cose: sulle slide del prof ho letto che una macchina irreversibile non genera lavoro. Quindi manco qua generera' lavoro. Quindo non ci sara' nemmeno un ciclo. Niente entropia. (E qua è probabile che io non abbia capito un caaaa...volo!!)
Se fosse reversibile? Farei: $\mu = W/Q_\text(in) $ da cui $\mu*Q_\text(in) =W = 0.25*1200=300J$
Per quello che riguarda l'entropia in una macchina non reversibile:
$\DeltaS = \DeltaS_1 + \DeltaS_2 = -(1200J)/(550K) + (900J)/(300K)$, no?
Mi date due dritte per favore?
Un esercizio dice:
una macchina termica irreversibile opera tra 2 sorgenti alle temperatre di $T_c =550K$ e $T_f = 350K$ con rendimeto 25%.
In ogni ciclo la macchina termica assorbe 1200J dalla sorgente piu' calda $T_c$.
1) Calcolare il lavoro prodotto dalla macchina e la quantita' di calore ceduta alla sorgente piu' $T_f$.
2) Calcolare la variazione dell'entropia dell'ambiente per ogni ciclo di funzionamento della macchina.
3) Calcolare il lavoro ottenibile da una macchina reversibile operante tra le stesse sorgenti.
Io non capisco alcune cose: sulle slide del prof ho letto che una macchina irreversibile non genera lavoro. Quindi manco qua generera' lavoro. Quindo non ci sara' nemmeno un ciclo. Niente entropia. (E qua è probabile che io non abbia capito un caaaa...volo!!)
Se fosse reversibile? Farei: $\mu = W/Q_\text(in) $ da cui $\mu*Q_\text(in) =W = 0.25*1200=300J$
Per quello che riguarda l'entropia in una macchina non reversibile:
$\DeltaS = \DeltaS_1 + \DeltaS_2 = -(1200J)/(550K) + (900J)/(300K)$, no?
Mi date due dritte per favore?
Risposte
"BoG":
Io non capisco alcune cose: sulle slide del prof ho letto che una macchina irreversibile non genera lavoro.
Non credo ci possa essere scritto quello! ...tutte le macchine termiche reali sono irreversibili, eppure compiono lavoro, altrimenti che le costruiremmo a fare? 
Lo svolgimento che fai è sbagliato.
Se la macchina fosse reversibile il rendimento non sarebbe il 25%, ma sarebbe pari al rendimento di una macchina di Carnot che lavora tra quelle due sorgenti.
Quello che hai ricavato tu è il lavoro fatto dalla macchina irreversibile.
"Faussone":
[quote="BoG"]
Io non capisco alcune cose: sulle slide del prof ho letto che una macchina irreversibile non genera lavoro.
Non credo ci possa essere scritto quello! ...tutte le macchine termiche reali sono irreversibili, eppure compiono lavoro, altrimenti che le costruiremmo a fare? [/quote]Parli bene, ora che ho controllato meglio la scritta "[...]macchina irreversibile non genera lavoro" delle slide ho capito che era riferita ad un esempio di qualche pagina prima in cui tra 2 serbatoi a temperatura differente, messi a contatto l'uno coll'altro non c'è stata produzione di lavoro perchè non vi era alcuna macchina "in mezzo" ai 2 serbatoi. Questo ora mi sembra ovvio!
"Faussone":
Lo svolgimento che fai è sbagliato.
Se la macchina fosse reversibile il rendimento non sarebbe il 25%, ma sarebbe pari al rendimento di una macchina di Carnot che lavora tra quelle due sorgenti.
Ok allora, sono andato a googlare "macchina di Carnot " e ho letto un po'... vediamo se ho capito qualcosa:
il rendimento è dato da $1-T_F/T_C$ e quindi $1-350/550=1-0.64 = 0.36$, no?
E quanto lavoro? $W = Q_C-Q_F$
Siccome io non ho $Q_F$ me la trovo così: $\mu = 1- Q_F/Q_C = 1- T_F/T_C$ da cui $Q_F = (T_F*Q_C)/T_C =(350*1200)/550=763J$, quindi per trovare il lavoro di una macchina di Carnot faccio $W = 1200-763=437J$, giusto?
Altre domande:
1) la formula $Q=W=nRTln(V_1/V_2)(T_C-T_F)$ è da usare solo in caso di transformazioni isobare?
2) e l'entropia? come la calcolo? quello che ho fatto io è scorretto?
Grazie
Ora va meglio.
..però ti prego non studiare solo con google e wikipedia (anche se sono strumenti utilissimi e rispettabilissimi), buoni libri, ragionamento e applicazione del proprio senso critico sono indispensabili!
Per il resto delle domande, in 1) la formula che scrivi vale per isoterme, non per isobare (forse hai solo fatto un refuso), in 2) quello che avevi scritto prima riguardo alla variazione di entropia dell'universo in un ciclo nel caso irreversibile è corretto. Domandina semplice semplice per vedere se hai applicato la formuletta consapevolmente: perché non hai tenuto conto della variazione di entropia del gas? L'entropia del gas varia anche lungo le adiabatiche visto che sono irreversibili...
..però ti prego non studiare solo con google e wikipedia (anche se sono strumenti utilissimi e rispettabilissimi), buoni libri, ragionamento e applicazione del proprio senso critico sono indispensabili!
Per il resto delle domande, in 1) la formula che scrivi vale per isoterme, non per isobare (forse hai solo fatto un refuso), in 2) quello che avevi scritto prima riguardo alla variazione di entropia dell'universo in un ciclo nel caso irreversibile è corretto. Domandina semplice semplice per vedere se hai applicato la formuletta consapevolmente: perché non hai tenuto conto della variazione di entropia del gas? L'entropia del gas varia anche lungo le adiabatiche visto che sono irreversibili...
"Faussone":
Ora va meglio.
..però ti prego non studiare solo con google e wikipedia (anche se sono strumenti utilissimi e rispettabilissimi), buoni libri, ragionamento e applicazione del proprio senso critico sono indispensabili!
Sai quando il prof dice "....6 crediti, è solo un infarinatura, facciamo un po' di tutto..." e poi si finisce per capire poco o niente (al meno nel mio caso... ) e si passano le giornate a rimbalzare di fonte in fonte e la confusione spesso aumenta.
"Faussone":
. Domandina semplice semplice per vedere se hai applicato la formuletta consapevolmente: perché non hai tenuto conto della variazione di entropia del gas? L'entropia del gas varia anche lungo le adiabatiche visto che sono irreversibili...
Sinceramente non ne ho idea. Penso perchè è una transformazione chiusa e quindi entropia nulla?
Perdonami se è sbagliato
"BoG":
Sai quando il prof dice "....6 crediti, è solo un infarinatura, facciamo un po' di tutto..." e poi si finisce per capire poco o niente (al meno nel mio caso... ) e si passano le giornate a rimbalzare di fonte in fonte e la confusione spesso aumenta.
Brutta roba, non è che l'università era meglio "quando era peggio"?
"BoG":[/quote]
[quote="Faussone"].Sinceramente non ne ho idea. Penso perchè è una transformazione chiusa e quindi entropia nulla?
Perdonami se è sbagliato
Corretto, se volevi dire questo: l'entropia è una funzione di stato, quindi se il gas che compie la trasformazione torna alle stesse condizioni iniziali la sua variazione di entropia è nulla, rimane non nulla solo la variazione di entropia del resto dell'universo, cioè delle due sorgenti termiche.
si, volevo dire quello ma in un linguaggio poco formale 
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