UNITA' 5 SOMMARIO ATTENZIONE

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1 rmodnamca tramon dl calor U.5/0 UNIA' 5 SOMMARIO 5. SECONDO PRINCIPIO DEA ERMODINAMICA 5.1. Motor trmc 5.2. Scondo prncpo dlla trmodnamca condo Klvn-Planck 5.3. Macchn frgorfr 5.4. Pomp d calor 5.5. Scondo prncpo dlla trmodnamca condo Clau 5.6. Equvalnza fra du nuncat 5.7. raformazon rvrbl rrvrbl 5.8. Il cclo d Carnot 5.9. I torm d Carnot Rndmnto trmodnamco d macchna rvrbl rndmnto ntropco AENZIONE E ABEE E E IMMAGINI CONENUE NEE DISPENSE SONO RAE DA ESO DIDAICO IN ADOZIONE (Y.A. ÇENGHE, ERMODINAMICA E RASMISSIONE DE CAORE, 2 ED., MCGRAW-HI, 2005). POSSONO ESSERE UIIZZAE SOO COME INEE GUIDA PER O SUDIO PERSONAE, A FINE DI INDIVIDUARE E SEZIONI DA CONSUARE NE ESO DIDAICO SOPRA CIAO.

2 rmodnamca tramon dl calor U.5/1 5. SECONDO PRINCIPIO DEA ERMODINAMICA traformazon avvngono pontanamnt n un olo vro (. tma ch raffrdda n ambnt a mnor). Il lavoro convrt pontanamnt n calor (ma non vcvra). Srbato d nrga trmca (orgnt o pozz) Stm capac d cambar nrga trmca nza varar la loro tmpratura 5.1. Motor trmc rcvono calor da una orgnt ad alta tmpratura convrtono part d quto calor n lavoro cdono l rmannt calor ad un pozzo a tmpratura mnor funzonano condo un cclo lavorano utlzzando un fludo (fludo volvnt)

3 rmodnamca tramon dl calor U.5/2 E. mpanto a vapor (n ntto) n, u u Pr l prmo prncpo, ndo Δu0 (cclo chuo) n, u n u Rndmnt trmc Effcnza nrga ottnuta/nrga fornta Pr un motor trmco: n, u u u ηt 1 0 ηt < 1 po motor η t (crca) Accnon comandata (bnzna) 0.2 Dl 0.3 Impant turbna a ga 0.3 Impant a vapor 0.4 und u è lvato Srbato a con macchna cclca ch opra aportando fornndo n,u (carco).

4 rmodnamca tramon dl calor U.5/ Scondo prncpo dlla trmodnamca condo Klvn-Planck Pr quala apparcchatura ch opr condo un cclo è mpobl rcvr calor da una ola orgnt produrr una quanttà d lavoro utl. Nun motor trmco può avr ffcnza dl 100%. Un motor trmco dv mpr cambar calor con una orgnt con un pozzo Macchn frgorfr prlvano calor da un pozzo a baa tmpratura (fftto utl) aorbono lavoro cdono calor ad un rbatoo a tmpratura maggor funzonano condo un cclo lavorano utlzzando un fludo (fludo volvnt) Coffcnt d prtazon () F n,

5 rmodnamca tramon dl calor U.5/ Pomp d calor prlvano calor da un pozzo a baa tmpratura aorbono lavoro cdono calor ad un rbatoo a tmpratura maggor(fftto utl) funzonano condo un cclo lavorano utlzzando un fludo (fludo volvnt) Coffcnt d prtazon () PdC PdC n, F Scondo prncpo dlla trmodnamca condo Clau È mpobl ralzzar una macchna con funzonamnto cclco l cu unco fftto a l trafrmnto d una quanttà d calor da un corpo a baa tmpratura ad un altro a tmpratura maggor

6 rmodnamca tramon dl calor U.5/ Equvalnza fra du nuncat 5.7. raformazon rvrbl rrvrbl raformazon rvrbl: traformazon ch può r guta n no nvro nza ch n trov tracca nll ambnt crcotant traformazon tal ch la traformazon nvra rport l tma l ambnt nll condzon nzal traformazon rrvrbl non rvrbl traformazon rvrbl: ono dal forncono l mamo d lavoro rchdono l mnmo lavoro rrvrbltà ono dovut a: attrto panon o/ compron NON qua tatch cambo trmco

7 rmodnamca tramon dl calor U.5/6 raformazon ntrnamnt rvrbl rvrbltà pr l tma raformazon trnamnt rvrbl rvrbltà pr l ambnt raformazon (totalmnt) rvrbl rvrbltà pr l tma+ambnt 5.8. Il cclo d Carnot Cclo motor rvrbl Du otrm rvrbl du adabatch rvrbl Può r anch computo all nvro

8 rmodnamca tramon dl calor U.5/ I torm d Carnot (1824) Il rndmnto d un motor trmco rrvrbl è mpr nfror a qullo d uno rvrbl oprant tra l du t rrv d calor. I rndmnt d tutt motor trmc rvrbl oprant tra l du t rrv d calor ono gl t. Dmotrazon pr aurdo ch porta a macchn n contrato con l condo prncpo dlla trmodnamca Rndmnto trmodnamco d macchna rvrbl rndmnto ntropco η 1 f (, ) t,rv A 1 fc( ) f B(, ) 2 fc( ) n quanto dpndnt olo dall orgnt 1) prché val anch con orgnt ntrmd m f B(,m ) f B( m, ) m f B (, ) 2) clta arbtrara dlla f C dovuta a ord Klvn (1848) Utlzzando com rbatoo acqua al punto trplo mponndo [K] può mpr calcolar la d un altro rbatoo utlzzando una macchna d Carnot oprant fra qut du rbato.

9 rmodnamca tramon dl calor U.5/8 Pr una macchna drtta d Carnot: η t, rv 1 Pr un frgorfro d Carnot: F, rv 1 1 Pr una pompa d calor d Carnot: PDC, rv 1 1 Rndmnto ntropco: ηt η n η η n t, rv rv η n <1 allora la macchna funzona n manra rrvrbl η n 1 allora la macchna funzona n manra rvrbl η n >1 allora la macchna è mpobl da ralzzar