Fisica tecnica

UNIVERSO

T Si Amb

universo est

Q Amb +

> :

- .

.

. est

ASsi ASAE

ASot +

= S

ASSds *

dsi) =

+

: Sdi

dsi)

AStor =

=>

S

Sads dSi) *

ASae dell'universo

AStor

+ l'entropia

10 resta

= sempre

cresce o

= /Astor le reversibili

trasf

Costante Sono

o se

= , .

POSTULATO CLAUSIUS

DI figura

che di

TAL Q

il quello

Hp TB sia

Supponiamo in

e vers

per

⑮ che (termostati

Costanti

ipotizziamo Ta Tr Siamo

e

definisce scambiare

di

termodinamica che grado

termostato è

in si sistema

un in

temperatura

qualunque di

quantità costante

a rimanendo a

termica

(capacità

C

s

= +

-Q

c = IT

* S ASSES

DS =>

= irreversibilità interne mulle

movimento

(non parti in

ci sono

* di

=S -ASAzEff

SAz /Q

AStot poiché relazione

Ta è

Hp

- questa

TB com

>

per vera

= TA di

ipotizzato

il a

segno flusso più

sarebbe

invertissi il termico

se vera

non dal

due fluisce spontaneamente )

enunciato postulato corpi

in (S

messi il calore T

- corpo a

. .

temperatura

il

temperatura mimore

maggiore verso corpo a

/

~

esempio °

20

Ta C

=

frigorifer m

Tro

(macchina aBQA

frigorifenal ↑ ↑

↓

effetto utile QB L(0)

Q macchina

la la stessa

M è cosa,

l'effetto che

cambia si

utile

sfrutta

di calore

pompa -8

effetto utile °

TB C

= °

TA 20 C

QA =

AB An

L(40)

MACCHINE TERMICHE

↳ =Crendimento

effetto

macchine efficienza

utile

motrici 0 ~

~ s

+

macchine operatrici

>

- o

↳ formito

Qa(calore

di effetto

Lo altaT)

calore ad

utile termostato

al

- -

pompe (efficienza

IQBI effetto frigorifero unitario

frigorifera

Err

>

- o

= L frigorifere effetto

macchine (calore

Lo utile termostato

↳ QB sottratto al

- - bassa TI

a

IQAl (coefficient coefficiente

performance

of termica

moltiplicazione

di

Cop

>

- o

= L delle

(misura qualcosa

di

prestazioni

Eficienza (guadagno

Effetto Utile

= SPESA che

(410) lavoro

macchine produrre

costruisco

MACCHINE MOTRICI per

e

KALVIN-PLANK DEL

ENUNCIATO PdT

20

DI effetto

macchina di

che

ciclica abbia

realizzare

possibile termica unico quello

è come

una

non prelevata

integralmente di

L termostato

da

quantità calore unico

convertire un

certa

in una

Do macchina realizzabile

monoterma

motrice

Ta cost è

non

= UNIVERSO macchina

pdT applicato alla

al 1

0

b) (ASto[0)

all'universo

applicato

PdT

20 poiché

fQ-fl ciclicamente

macchina

dEc

0 du la

dep

a) +

= opera

+

per =

+da

20-9f)

=> = 1)

1QA)

- + +

=

S

o

0 AA

ASm

b) 1St +

+

= =

= di integrale circuitale

grandezza stato

entropia o

=

-

Sds-SASa

= =

AST

= la

mu macchina

<O 20

Viola il pdT

realizzabile

- e

Mom

19al TA

PainLal

tutto

di convertire

grado

in X

sono

non = - ↓ QA

TASTB Que

= -

=?

=? >

LMAX -

1

y

MAX 0

y =

10 pdT M

a) su

b) AStot = 0

Prat

al ↓ complessivo

L metto IQAl-19B1

L

> > 0

- =

-us

Zent metto

.

IQAl GndsSnds e

b) ASto

ASm

IStot ASantAStr -

+

= =

( +

)

+ d) S =

=

Asto

= =

-DSM-- pache Sara

A eta IQAl-lQB

LIQA) =L=

=> BI)

=I

IQAl = (B)

BI-TASTO TAST-1B TAASTO

L

- = -

- TA) TB

( (1-E)-TBASTO

TBASto)

IBIQAl

IB /QAl IDAl

IQAl-

laB1 A L

TBASto

+ + =

: - = TA

TA le reversibili

trasformazioni

Lmax tutte

Astot sono

= e

o

=

↳I

M

b tax

Mun

↳ (al(1-

Max

I = Bal [K]

1-IB TBITA

RENDIMENTO DI CARNOT

=> MMax = TA

(I 1)

11 -

=

MMAx IBI formisce/sottrae

funzione delle temperature

solamente Ta calore

TB il

si

cui

a

e

Mmax =

Mmax"f(Ta MMax eTBL

TB) TA4

inoltre se

, 0

nella condizione Astot = poiché

di

il utilizzare

rendimento ciclo

il

realizzare massimo

poter si deve ,

Carmot

per e

reversibili

Astot devono

trasformazioni

le

o essere

= deve

di caratteristiche

cilo

il Carmot queste

avere :

trasformazioni lo

- cui

tali

devono

le scambia

tutte scambio

lungo

la quali Q

a) essere

si per

differenze temperature infinitesime

di di

fra

q ovvero

↳ trasformazioni

deve lungo

scambiare isoterme

Q

si trasformazioni le lavoro adabiatiche

devono

le

b) lungo

tutte quali scambia

altre si essere e

,

,

irreversibili

↳ quali

le

(a TB)

da

costituito durante

(ideale)

di deve

ciclo Carmot isoterme

2 Ta

il essere e

(isoentropichel

adiabatiche

scambia reversibili durante le L

scambia

quali

2

Q

si si

e

ADIABARCA ISOENTROPICA

RELERSIBILE

#

-

de

=

pdTedS isoentropica

ds S

20 cost

0

se a

= =

adiabatica la

di di

(REVERSIBILE) Carnot

diagramma ciclo

Tis

in il

=

DIRETTO un

CARNOT

CICLO assume

DI forma di

di rettangolo

diagramma Mollier

[n]Tn un

pens /L

L espansionel compressionel

IL > O

= -

e 1- A

Max =

>

S[T/k]

S2

Se

Pr Jodu- "

i a

(rev )

.

V

Tr dS d

G

p +

=

# (rev )

.

da TdS

( =

&

Lids-f trasformazione

la

durante

scambiato

a calore 12

Q

=

-m

& trasformazione delle

della

sottesa sull'asse ascisse

area

Ta at

~

Qocalor e

e di Joule)

lesperienza INERSO

(MACCHINE

Macchine OperaTRICI CICLO

A

TERMICHE

# effetto utile

>

- Qa

:

4 Pompa di calore

TB

Ta cost

= .

,

termostati ⑪ Lo

↑

#In utile

effetto QB

:

frigorifera

Macchina dal postulato)

(diverso

Enonciato Clausios

di effetto

che

Ciclica

macchina di

abbia

possibile termica

realizzare

è unico quello

come

una

non inferiore

da

trasferire termostato temperatura temperatura

termostato

calore verso

a un

un a

superiore . lavoro

effettuare ((40)

Per del

necessario

è perdere

questa sempre

operazione

macchina

a) 10 pdT sulla M

pdT

20 AStot

sull'universo

b) = o ⑪

Ec Ep

=-- =

algsa-fs) == + a 0 (per

QAta A s

t ②

+

(n)

+d

(ds ) =S

b) ASNT ASa AS

ASm +

: + =

+ = S grandezza

= di stato -

da

deve Istorto

essere # da

poiché IQal

Tastr Hp IQB1 Ci

= >

per

che

ricordando -19Al 1931

l +

=

# far funzionare

che

dimostra

questo ci per

la lavoro

bisogna

macchina spendere del

EFFICIENZA FRIGORIFERA -laBItIQA

ILl

=I

L QBl-IA)10 e =

I9B1

= 10)

(valori tipici

E 5

1

variano

1 :

= ,

IQAl-1QB

COPPIA 6/8)

tipici

(valori 1

1 sempre variano

> 2 =

,

IQAl-1QB

=?

=?

Emax C P

O MAX

. . .

IQBl IBIQA-TBASto

EMAx in

&BlaBl

da sostituisco

=> =

ricaviarno e

= IL Min -ALIBIQAl-TBDStot

-L = TA

IPal da AlaBI-TAAST

IQal =

e

da

Cop ricaviamo

a

= IL MINI =

IA/QBI TBASTOT

L

> QB

- +

-

=

TB 20 ③

* (2-IA)lar -1) I

(Min Lun

/Sta

= 0 0

= = =

Emaxa TB [k]

TA TB

= ,

TA-TB macchina

cui (min

particolare

nel L

1 =

in

caso

- =

#B di Carmot

1 TA

1

C P =

O =

=

MAX

. . . 1-1-Fa TA-T

I

↑ d

(TA-TB)

Emax Emax

TAL-TB

C se 111

P P

Overo C

O se O

e e

Max MAX

, .

. . .

. .

da medesime motrici

le le

1Stot macchine

ragioni

Se viste

o

= per per ,

l'Emax di &

Carmo

ciclo

il ottengono

C P Si con

O un

e MAX

. .

.

inverso

INVERSO

CICLO CARNOT

DI

[n]Tn

pres L (compressione Lespansione < O

+

= 30

20

e

>

SS[Tk]

Se GIBBS

DI

EQUAZIONI

1

° EQUAZIONE 2

· fa

pdT) du

2x 6

dT dV 1 +

, =

- =

.

dpids 0

spdid

, ...

1 Si TdS-Ta

+

M

6) d(w

pdV

= - dj

d\w

-pdV

TdS-idSi

② + = dalla

du indipendente trasformazione

Wi

Uf e

= - ② generale

trasformazione dSi du di

reversibile 10

Td-pdV Gibbs (valida

- in

o eq

una

per = =

: . trasf

anche

d(w )

0 Irr

per

= . .

TS-par T-Tasi-p dw

du

e

uguagliando TdSi

=

- +

= =

20 EQUAZIONE VdpdH p

pd

d(u pdu Vdp

du Tds

dH pV)

+ + +

+

=

= +

= = - di

dH Vdp Gibbs

TdS 20

- eg

+

= . far

di lo

Gibbs pdT

di

l'equazione il aperti

sistemi comparire

0

1

permette senza

ci riscrivere per

di

scambio aspetti

calore /energia termica) gli

risalto meccanici

in

mette

e :

forma dH

SQ-Sli dep

dec

aperti

pdT meccanica

sistemi

o

1 +

in +

=

per : cosTdS-idSi TdS-dw

:

dH TdS Vdp

+

=

I