Rendimento e carnot
Una macchina termica funziona tra una sorgente data da una grande massa di acqua
bollente a pressione atmosferica ed un’altra sorgente data da ghiaccio fondente a
pressione atmosferica. Si chiede quale è la minima quantità di ghiaccio che deve fondere
per produrre un lavoro di $10^3$ joule e quale è la corrispondente quantità di vapore che si
trasforma in liquido tenuto conto che il calore latente di fusione del ghiaccio è
$λ_f=80 (cal)/gr$ e il calore latente di ebollizione dell’acqua è $λ_e=540 (cal)/gr$ .
Io ho pensato di fare così: mi chiede il minimo calore assorbito per produrre una certa energia, per cui utilizzo una macchina di carnot.
Il rendimento mi viene essere $eta=1- 273.15/373.15 =0.73$
Poi so che il rendimento è uguale a $ eta=L/Q$ dove $L$ è il lavoro fatto e $Q$ il calore assorbito dalla macchina e quindi sottratto al termostato freddo, ma so anche che il calore sottratto al termostato caldo è equivalente al calore che serve per far liquefare una certa massa di gas, per cui $Q=λ_e*m$, $m$ mi viene essere $0.6 kg$ è possibile?
ora per dire quanto ghiaccio fonde coma faccio?
bollente a pressione atmosferica ed un’altra sorgente data da ghiaccio fondente a
pressione atmosferica. Si chiede quale è la minima quantità di ghiaccio che deve fondere
per produrre un lavoro di $10^3$ joule e quale è la corrispondente quantità di vapore che si
trasforma in liquido tenuto conto che il calore latente di fusione del ghiaccio è
$λ_f=80 (cal)/gr$ e il calore latente di ebollizione dell’acqua è $λ_e=540 (cal)/gr$ .
Io ho pensato di fare così: mi chiede il minimo calore assorbito per produrre una certa energia, per cui utilizzo una macchina di carnot.
Il rendimento mi viene essere $eta=1- 273.15/373.15 =0.73$
Poi so che il rendimento è uguale a $ eta=L/Q$ dove $L$ è il lavoro fatto e $Q$ il calore assorbito dalla macchina e quindi sottratto al termostato freddo, ma so anche che il calore sottratto al termostato caldo è equivalente al calore che serve per far liquefare una certa massa di gas, per cui $Q=λ_e*m$, $m$ mi viene essere $0.6 kg$ è possibile?
ora per dire quanto ghiaccio fonde coma faccio?
Risposte
Va bene solo che non hai convertito le calorie in joule, prima di fare il conto.
Per il ghiaccio puoi partire dall'equazione del rendimento, scrivendo però stavolta:
$eta = (Qass - |Qced|) / (Qass) = 1 - (|Q ced|) / (Q ass)$
Da qui ti ricavi quanto calore cede la macchina e quello sarà il calore che il ghiaccio assorbe...
Per il ghiaccio puoi partire dall'equazione del rendimento, scrivendo però stavolta:
$eta = (Qass - |Qced|) / (Qass) = 1 - (|Q ced|) / (Q ass)$
Da qui ti ricavi quanto calore cede la macchina e quello sarà il calore che il ghiaccio assorbe...