5 Secondo principio della termodinamica Motori termici Rendimenti termici Secondo principio della termodinamica secondo

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1 5 eondo rno della termodnama Motor term Rendment term eondo rno della termodnama eondo Ke-Plan Mahne frgorfere Coeffente d retazone (COP Pome d alore Coeffente d retazone (COP eondo rno della termodnama eondo Clau Equalenza fra due enunat raformazon reerbl e rreerbl Il lo d Carnot I teorem d Carnot Rendmento termodnamo d mahna reerble e rendmento entroo Entroa Deguaglanza d Clauu Defnzone d Entroa Prno dell aumento dell entroa (rno d non dmnuzone dell entroa Blano d entroa tem Chu Volum d Controllo dagramma Varazone d entroa old e lqud ga erfett raformazon entrohe old e lqud Ga deal Laoro n VC er Fluo tazonaro... 6

2 5 eondo rno della termodnama Le traformazon aengono ontaneamente n olo ero. (tema he fredda e n ambente a mnore Il laoro onerte ontaneamente n alore (eera no erbato d energa terma (orgent o ozz tem aa d ambare energa terma enza arare la loro temeratura 5. Motor term reono alore da una orgente ad alta temeratura onertono arte d queto alore n laoro Cedono l rmanente alore ad un ozzo a temeratura mnore Funzonano eondo un lo Laorano utlzzando un fludo (fludo eolente

3 E. manto a aore L L L n, u u e Per l rmo rno, eendo u 0 (lo huo L n, u 5.. Rendment term n e Effenza energa ottenuta/energa fornta u Per motore termo Ln,u e ηt e e u u 0 < ηt < e o motore η t (ra Aenone omandata (benzna 0. Deel 0.3 Imant turbna a ga 0.3 Imant a aore 0.4 und u è eleato erbato a e on mahna la he oera aortando e fornendo L n,u e (aro

4 5. eondo rno della termodnama eondo Ke-Plan Per quala aarehatura he oer eondo un lo è moble reere alore da una ola orgente e rodurre una quanttà d alore utle Neun motore termo uò aere effenza del 00% Un motore termo dee emre ambare alore on una orgente e on un ozzo 5.3 Mahne frgorfere releano alore da un ozzo a baa temeratura (effetto utle aorbono laoro Cedono alore ad un erbatoo a temeratura maggore Funzonano eondo un lo Laorano utlzzando un fludo (fludo eolente E frgorfero 5.3. Coeffente d retazone (COP COP F L n,u

5 5.4 Pome d alore releano alore da un ozzo a baa temeratura aorbono laoro Cedono alore ad un erbatoo a temeratura maggore(effetto utle Funzonano eondo un lo Laorano utlzzando un fludo (fludo eolente Coeffente d retazone (COP COP PdC L n,u COP PdC COPF 5.5 eondo rno della termodnama eondo Clau È moble realzzare una mahna on funzonamento lo l u uno effetto a l trafermento d una quanttà d alore da un oro a baa temeratura ad un altro a temeratura maggore

6 5.6 Equalenza fra due enunat 5.7 raformazon reerbl e rreerbl raformazone reerble: traformazone he uò eere eeguta n eno nero enza he e ne tro traa nell ambente rotante traformazone tale he la traformazone nera rort l tema e l ambente nelle ondzon nzal raformazone rreerble non reerble Le traformazon reerbl: ono deal Fornono l mamo d laoro Rhedono l mnmo laoro Le rreerbltà ono doute a : attrto eanon o/e omreon NON qua tathe ambo termo

7 raformazone nternamente reerble reerbltà er l tema raformazone eternamente reerble reerbltà er l ambente raformazone (totalmente reerble reerbltà er l temaambente 5.8 Il lo d Carnot Clo motore reerble Due oterme reerbl e due adabathe reerbl Può eere anhe omuto all nero Eemo on ga e tem hu

8 5.9 I teorem d Carnot Il rendmento d un motore termo rreerble è emre nferore a quello d uno reerble oerante tra le due tee rere d alore. I rendment d tutt motor term reerbl oerant tra le due tee rere d alore ono gl te Dmotrazone er aurdo he orta a mahne n ontrato on l eondo rno della termodnama 5.0 Rendmento termodnamo d mahna reerble e rendmento entroo η t,re f B (, f A f f ( C C ( (, erhé ale anhe dee alere anhe on orgent ntermede m m f B (, m f B ( m In quanto dendente olo dalle orgent, elta arbtrara della f C douta a Lord Ke Utlzzando ome erbatoo l aqua al unto trlo e monendogl 73.6 (K uò emre alolare la dell atro erbato d una mahna d Carnot oerante fra quet due erbato ηt,re Per una mahna dretta d Carnot Per un frgorfero d Carnot COPF,re Per una oma d alore d Carnot COPPDC,re

9 rendmento entroo η η en en η η t t,re COP COP re η en e e η e η en en < allora la mahna funzona n manera rreerble allora la mahna funzona n manera reerble > allora la mahna è moble da realzzare

10 6 Entroa 6. Deguaglanza d Clauu Vale er tutt l termodnam hu emeratura aoluta (K murata alla uerfe d ambo e l lo è (nternamente reerble: 6. Defnzone d Entroa 0 nt.re. 0 Defne una nuoa grandezza d tato hamata entroa d nt.re. J K Varazone d entroa durante una traformazone nternamente reerble J K olo arazone, non alore aoluto nt.re. La dfferenza d entroa ene alolata u una traformazone almeno nternamente reerble. e uole alolare la arazone d entroa er una traformazone rreerble, dorà utlzzare una traformazone reerble he ollega due tat nzale e fnale

11 6.3 Prno dell aumento dell entroa (rno d non dmnuzone dell entroa d.re. nt e la traformazone è rreerble d ; gen gen > > > 0 e la traformazone è (nternamente reerble d gen 0 e l tema è olato (adabato 0 0 gen Durante una traformazone l entroa d un tema olato non dmnue ma; al ù rmane otante e la traformazone è reerble

12 gen > 0 traformazone rreerble gen 0 traformazone reerble gen < 0 traformazone moble Le traformazon oono aenre ontaneamente olo n modo he gen 0 L entroa onera olo durante le traformazon reerbl (deal L entroa non onera durante le traformazon real Nell unero (tema olato on traformazon real l entroa aumenta emre L entroa generata è mura delle rreerbltà delle traformazon real uanto ù è ola l entroa generata, quanto ù amo n ad una traformazone reerble L entroa è nde del grado d dordne generato dalla traformazone 6.4 Blano d entroa Varazone d entroa entroa ambata er ambo termo o/e d maa 6.4. tem Chu entroa generata d dt unt ontorno unt ontorno & & gen gen e l tema è adabato 0 on traformaz. (nternamente reerbl 0 on traformaz. rreerbl gen > W K J K 6.4. Volum d Controllo d & W dt unt ontorno K e VC on traform. on fluo tazonaro & W 0 m& ee m& uu & gen unt ontorno K VC a fluo taz. ad una orrente & W 0 m( & e u & gen unt ontorno K m& ee m& uu & gen

13 VC a fluo taz. ad una orrente adabato W 0 m& ( & e u gen K e. nel moto n un tubo adabato l entroa aumenta a aua dell attrto 6.5 dagramma - nt.re. nt.re. d d ( J ( J Note raformazone nternamente reerble e adabata>ea ertale>0 Clo d Carnot un rettangolo Per traformazone oterma nternamente reerble 0 ( - q q nt.re. nt.re. d d ( J / g ( J / g

14 6.6 Varazone d entroa L nt.re. nt.re. d dv L du d du dv d du d h u dh du d d d du d d dh d Prma equaz.d eonda equaz.d Combnazone d arabl d tato > algono emre: er traformazon reerbl er traformazon rreerbl er tem hu er tem aert du d dh d d d 6.6. old e lqud d 0 d du du d d ( d med J g K

15 6.6. ga erfett d R d d d R d d R d ( R d ( g K J R g K J R,med,med 6.7 raformazon entrohe Adabathe nternamente reerbl K g J 6.7. old e lqud 0 med 6.7. Ga deal ( o t R

16 ot ot ot o t o t o t 6.8 Laoro n VC er Fluo tazonaro re re re de de d q de de d d de de dh l q re e e d l a tema fermo d l re er lqud ad un olo fluo g J z z g( w w ( l re er lqud ad un olo fluo n aenza d laoro (equazone d Bernoull g J z z g( w w ( 0