Potenza meccanica su compressore.
Buonasera,
Ho un problema su come considerare i segni per i termini di potenza meccanica Scambiata tra volume di controllo e ambiente dall’equazione integrale della energia (primo principio per un volume di controllo).
In particolare la utilizziamo nella seguente forma:

Dove Ws è la potenza meccanica scambiata a causa della presenza di organi meccanici.
Mi viene detto che, per le convenzioni della termodinamica, esso sarà positivo se il lavoro è fatto dal sistema di controllo all’ambiente (diminuzione di energia) e negativo altrimenti.
Nel caso del compressore dunque sarà negativo perché è lavoro che dall’esterno faccio sul suo albero ovvero sul volume di controllo. Chiamiamo Wm Questa mia incognita, ovvero Il lavoro che è fatto suo compressore.
Quello che non capisco io è che relazione intercorre tra Wm e Ws. Perché a rigore, almeno per come ho capito, il Ws è un elemento con segno (non necessariamente positivo) quindi direi Ws=Wm e nel risolvere numericamente mi verrà una quantità negativa. Tuttavia mi viene detto che Ws = -Wm...
Forse ciò è perché in realtà si definisce Ws come lavoro dal volume di controllo all’ambiente e quindi se voglio quello dell’ambiente al volume di controllo c’è un - di mezzo. Ma allora perché dire che Ws è positivo o negativo?
Ho un problema su come considerare i segni per i termini di potenza meccanica Scambiata tra volume di controllo e ambiente dall’equazione integrale della energia (primo principio per un volume di controllo).
In particolare la utilizziamo nella seguente forma:

Dove Ws è la potenza meccanica scambiata a causa della presenza di organi meccanici.
Mi viene detto che, per le convenzioni della termodinamica, esso sarà positivo se il lavoro è fatto dal sistema di controllo all’ambiente (diminuzione di energia) e negativo altrimenti.
Nel caso del compressore dunque sarà negativo perché è lavoro che dall’esterno faccio sul suo albero ovvero sul volume di controllo. Chiamiamo Wm Questa mia incognita, ovvero Il lavoro che è fatto suo compressore.
Quello che non capisco io è che relazione intercorre tra Wm e Ws. Perché a rigore, almeno per come ho capito, il Ws è un elemento con segno (non necessariamente positivo) quindi direi Ws=Wm e nel risolvere numericamente mi verrà una quantità negativa. Tuttavia mi viene detto che Ws = -Wm...
Forse ciò è perché in realtà si definisce Ws come lavoro dal volume di controllo all’ambiente e quindi se voglio quello dell’ambiente al volume di controllo c’è un - di mezzo. Ma allora perché dire che Ws è positivo o negativo?
Risposte
È inutile incartarsi tra convenzioni varie, il compressore per comprimere il gas assorbe lavoro dall'esterno, parte di questo lavoro non è usato per comprimere ma si disperde a causa degli organi meccanici quindi si somma a quel lavoro di compressione con lo stesso segno, viceversa per turbina.