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GRANDEZZE TERMODINAMICHE:
Primo principio:
• −
∆U = Q L
Energia Interna: ( per Isoterme)
• ∆U = nc ∆T ∆U = 0
v
gas si espande macchina termica
( (
L> 0 L > 0
Lavoro: macchina
• gas si comprime macchina frigorifera
L< 0 L < 0
macchina
gas assorbe calore macchina termica
( (
Q> 0 Q > 0
Calore: macchina
• gas cede calore macchina frigorifera
Q< 0 Q < 0
macchina
trasformazioni irreversibili
(
> 0
Secondo principio:
• ∆S trasformazioni reversibili
uni = 0
Entropia: V T P
T −
• + nR ln = nc ln nR ln ∆S = ∆S + ∆S
∆S = nc ln b b
b b
b p uni gas amb
v T V T P
a a a a
MACCHINE TERMICHE:
Per macchina termica:
• |Q |
Q = L +
ass ced
Per macchina frigorifera/pompa di calore:
• |Q | −
Q = L
ass ced
Ecienza:
• L Q
Rendimento: (macchina termica)
ced
≡ −
η =1
Q Q
ass ass (frigorifero)
( Q
≡
COP ass
Coeciente di prestazione: f L COP = COP + 1
(pompa di calore) p f
Q
≡ ced
COP p L
Una pompa di calore trasferisce calore dall'ambiente (freddo) all'interno (caldo),
• Una macchina frigorifera trasferisce calore dall'interno (freddo) all'ambiente (caldo).
TRASFORMAZIONI REVERSIBILI:
Isoterma:
•
V V
b b
P V = P V , L = Q = nRT ln , ∆U = 0, ∆S = nR ln
a a b b V V
a a
espansione del gas compressione del gas
( (
≡ ≡
Q L
assorbito assorbito
compressione del gas espansione del gas
≡ ≡
Q L
ceduto ceduto
Isobara:
•
V V T
a b b
= , Q = nc ∆T, L = P ∆V, ∆U = nc ∆T, ∆S = nc ln
p v p
T T T
a b a
espansione del gas compressione del gas
( (
≡ ≡
Q L
assorbito assorbito
compressione del gas espansione del gas
≡ ≡
Q L
ceduto
ceduto
Isocora:
•
P P T
a b
b
= , Q = nc ∆T, L = 0, ∆U = nc ∆T, ∆S = nc ln
v v v
T T T
a b a
aumento temperatura
( ≡
Q assorbito ( e non cambia)
L = 0
diminuzione temperatura
≡
Q
ceduto
Adiabatica:
• γ
γ
P V = P V
a b
a b γ−1
γ−1 −nc
Q = 0, L = ∆T, ∆U = nc ∆T, ∆S = 0
T V = T V v v
a b
a b 1
1
γ−1 γ−1
T P = T P
a b
a b
compressione del gas
( ≡
∆T > 0 espansione del gas
≡
∆T < 0
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