UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA. 3. Energia ed Exergia. Roberto Lensi

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1 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 1 d 9 UNIVERSIÀ DEGLI SUDI DI PISA FACOLÀ DI INGEGNERIA 3. Enga d Exga Robto Lns DIPARIMENO DI ENERGEICA Anno Accadmco Laua n Inggna Chmca

2 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. d 9 SISEMI APERI (ANALISI DI UNA REGIONE DI CONROLLO) Molt pocss, d'ntss n dvs stto dll'nggna, sono assocat al flusso d mata da un componnt d'mpanto ad un alto. Non è qund convnnt studa l sngolo componnt mdant l'anals d un sstma chuso, l cu confn non può ss attavsato da fluss d mata, bnsì è oppotuno co all'anals d una gon d contollo, la cu supfc pmtt tal attavsamnt. P passa dall lazon vald p sstm chus a qull vald p sstm apt, s ossv la fgua sgunt, la qual mosta un sstma chuso nll du poszon, nfntamnt possm, ch sso occupa al tmpo t d al tmpo t + dt mnt s muov attavso la gon d contollo CR. Al tmpo t, l sstma occupa la gon CR pù qulla n cu s tova la massa dm d al tmpo t + dt, l sstma occupa la gon CR pù qulla n cu s tova la massa contollo CS è attavsata dalla massa ntant massa uscnt dm (tamt la szon d uscta ndcata con ). dm qund nl lasso d tmpo dt la supfc d dm (tamt la szon d ngsso ndcata con ) dalla Olt ch da suddtt tasfmnt d mata, la supfc d contollo CS può ss attavsata da tasfmnt d calo δ, tasfmnt d lavoo δ W dovut a dfomazon dlla supfc d contollo stssa (schmatzzata n fgua dal sstma clndo-pston) tasfmnt d lavoo δ Wx attavso l'albo. CS BILANCIO DI MASSA PER UNA REGIONE DI CONROLLO Dall'sam dlla fgua pcdnt s può ossva ch la massa dl sstma chuso (costant p dfnzon) è lgata alla massa contnuta nlla gon d contollo m CR al vaa dl tmpo (massa ch può ss costant o vaabl) dall sgunt lazon: la massa dl sstma chuso al tmpo t è data da: m( t) = m ( t) + dm la massa dl sstma chuso al tmpo t + dt è data da: m( t + dt) = m ( t + dt) + dm CR CR Laua n Inggna Chmca

3 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 3 d 9 Dalla condzon d costanza dlla massa dl sstma chuso, m( t + dt) = m( t), s ha: m ( t + dt) + dm = m ( t) + dm CR CR d ssndo: dm = m ( t + dt) m ( t) CR CR CR è anch: dmcr = dm dm Dvdndo p l'ntvallo d tmpo dt d spmndo l blanco n tmn d flusso: dm dt CR = mɺ mɺ Nl caso pù gnal d moltplc cont d mata ch ntano (IN) d scono (OU) dalla gon d contollo: dm dt CR IN OU m = ɺ mɺ In condzon d flusso stazonao, dm CR = 0, è: dt IN OU mɺ = mɺ EUAZIONE DELL'ENERGIA PER UNA REGIONE DI CONROLLO S applca l'quazon dll'nga al sstma chuso dsctto sopa, l qual sgu un pocsso nfntsmo mnt attavsa la gon d contollo CR (v. fgua pcdnt): δ δw = de utt possbl tasfmnt d lavoo dal sstma chuso all'ambnt sono: δ WCS lavoo p vaazon dl volum dlla gon δ Wx lavoo all'albo P v dm Pv dm lavoo p gl spostamnt d massa δw è ptanto pa alla somma d t tmn ndcatat sopa. Nll'ntvallo d tmpo dt la vaazon d nga de dl sstma chuso è: de E ( t + dt) E( t) = E ( t + dt) + u + + gz dm E ( t) C C + u + + gz dm = CR CR d ssndo: de = E ( t + dt) E ( t) CR CR CR s ha anch: de = de CR + u C + + gz dm u C + + gz dm Sosttundo la pcdnt lazon nll'quazon dll'nga dl sstma chuso s ha: Laua n Inggna Chmca

4 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 4 d 9 δ δw = de CR + u C + + gz dm u C + + gz dm scvndo δ W com somma d t tasfmnt d lavoo ndcat pù sopa: δ ssndo: [ δwcs + δwx + ( P vdm - Pv dm )] = decr + u + + gz dm u + + gz dm h = u + P v s ha anch: δ δw CS δw x = de CR C + h + + gz dm C C h + gz + dm dvdndo p dt d spmndo l blanco n tmn d flusso p l caso pù gnal d ntazon tmch con moltplc ER d moltplc cont d mata ch ntano (IN) d scono (OU) dalla gon d contollo: de C C ER OU IN CR ɺ Wɺ CS Wɺ x = + h + + gz mɺ h + + gz mɺ dt L'quazon pcdnt spm l blanco dll'nga p una gon d contollo (sstma apto). C In condzon stazona, dfnt da: de CR = 0 ; W ɺ = 0 CS ; dt s ottn la SFEE (Stady Flow Engy Equaton): IN OU ɺ m = mɺ = mɺ C C ER OU IN ɺ Wɺ x = h + + gz mɺ h + + gz mɺ ch nl caso d unca szon d ngsso d unca szon d uscta s può scv: ER ɺ W ɺ = mɺ h h + C C + g Z Z 1 ( ) ( ) ( ) x qund anch, n tmn massc: ER 1 ( ) ( ) ( ) q w = h h + C C + g Z Z x Laua n Inggna Chmca

5 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 5 d 9 RENDIMENO MASSIMO DI UN MOORE ERMICO (HE) IN ( S ) = ( S ) H qund: H = + L OU L ( S ) OU = ISOL L IN H SECONDO PRINCIPIO DELLA ERMODINAMICA P l postulato dll'ntopa è: ( S ) 0 ISOL OU L IN 0 H In caso d vsbltà RENDIMENO Il ndmnto dl moto tmco (HE) è: W NE η = (1) IN PRIMO PRINCIPIO DELLA ERMODINAMICA P HE, ch opa cclcamnt ( S = 0 ), è: WNE = IN + OU d ssndo: IN OU = + è anch: IN = OU WNE = IN OU p la (1): IN OU OU η = = 1 () IN VARIAZIONE DI ENROPIA DEL SISEMA ISOLAO ( S ) = ( S) ISOL n cu è: IN OU L OU IN IN = 0 = H L H p la (): η REV = 1 L H In caso d vsbltà OU L OU IN IN > 0 > H L H p la (): η IRR < 1 L H CONCLUSIONI η IRR < η REV η REV è l ndmnto toco massmo p ogn moto tmco opant ta du ER avnt tmpatu H L assgnat. ( S ) = 0 ( S ) = 0 HE MER Laua n Inggna Chmca

6 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 6 d 9 REVERSIBILIÀ E IRREVERSIBILIÀ Il conctto d vsbltà vsbltà è mpotant nlla modnamca d è ssnzal p l'anals xgtca dgl mpant tmc. Cap la natua dll vsbltà com opa p ndl mnm è d fondamntal mpotanza p ch s occupa d convson dll'nga tmca. PROCESSO REVERSIBILE: non può ma ss alzzato compltamnt; è un'dalzzazon ch nd pù facl la dsczon matmatca dl pocsso; appsnta uno standad d pfzon cu s può tnd snza ma aggunglo d n bas al qual s può spm un gudzo sulla qualtà d ogn pocsso al. PROCESSO IRREVERSIBILE: è ogn pocsso al; compota nvtablmnt un aumnto dll'ntopa dll'unvso; da un punto d vsta mcoscopco statstco è assocato al passaggo da una foma d nga pù oganzzata ad una foma d nga caattzzata da un pù lvato gado d casualtà. Du gupp d fnomn s manfstano n pocss vsbl: 1) dsspazon dtta d lavoo (nga compltamnt oganzzata) n nga ntna dl sstma (nga assocata, a lvllo mcoscopco, con l moto casual dll patcll ch costtuscono l sstma); ) pocss spontan d non qulbo, quando un sstma tnd a passa lbamnt (snza vncol) da uno stato d non qulbo ad uno stato d qulbo. Appatngono al pmo guppo d vsbltà l dsspazon dovut a: attto ta sold ta flud; sts mccanca d lttca; sstnz ohmch (fftto Joul); cc. Appatngono al scondo guppo d vsbltà sgunt pocss: azon chmch spontan; dffuson lba; spanson lba; qualzzazon dlla tmpatua; cc. I pocss al sntono d vsbltà appatnnt ad ntamb gupp. Ad smpo un pocsso d combuston d gas natual con aa atmosfca psnta l sgunt vsbltà: msclazon d agnt (dffuson lba); attto ta flud; azon chmch spontan; conduzon tmca sotto una dffnza fnta d tmpatua. P pot tn dalmnt vsbl un pocsso è ncssao ch: l pocsso sa pvo d qualsas fnomno dsspatvo; l sstma ch alzza tal pocsso pass attavso una s d stat d qulbo (l pocsso sa ffttuato quas-statcamnt). Laua n Inggna Chmca

7 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 7 d 9 PROCESSI IRREVERSIBILI PRIMO ESEMPIO (SCAMBIO ERMICO SOO UN FINIO) SECONDO ESEMPIO (ESPANSIONE LIBERA) ERZO ESEMPIO (PROCESSO DISSIPAIVO) Laua n Inggna Chmca

8 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 8 d 9 CALCOLO DELL'IRREVERSIBILIÀ Il conctto d vsbltà s fonda sul Pncpo dlla modnamca, qund ogn tst d vsbltà dv convolgn l'applcazon. Un pmo possbl tst può consst nlla dtta applcazon dl Postulato dll'ntopa: ( S ) 0 > ndca ch l pocsso è vsbl. ISOL Un scondo possbl tst fa fmnto alla sgunt dfnzon d Pocsso vsbl: un pocsso è vsbl s, dopo ch sso ha avuto luogo, è possbl ndvdua mtod ch s tnut vsbl sano n gado d pstna l sstma d l suo ambnt nl loo stato nzal snza ch s abbano fftt sdu né sul sstma né sull'ambnt. I sstm patcpant al pocsso (costtunt l'unvso) sono pstnat nl loo stato nzal mdant don pocss vsbl ch fanno coso a dspostv dal, opant cclcamnt, compatbl col Pncpo dlla modnamca. S, alla fn dl pocsso ognal dl succssvo pocsso d pstno, sulta ch l'ambnt dv fon lavoo a sstm ntagnt cvndo n cambo nga tmca d ugual quanttà, ma non d ugual qualtà, alloa l pocsso è vsbl. L'nttà dl lavoo suddtto dà la msua dll vsbltà dl pocsso ognal (dato ch l pocsso d pstno è ammsso vsbl p dfnzon). Rsulta ss: R 0 ( ) W = S ISOL ponndo la poduzon d ntopa d un sstma solato: Π = ( S ) ISOL s ha la sgunt spsson dlla lgg d Gouy-Stodola: I = 0 Π (ssndo I l'vsbltà dl pocsso) la lazon pcdnt è da mpga p l calcolo dll vsbltà ssnzalmnt n psnza d pocss puamnt fsc. PRODUZIONE DI ENROPIA IN UN SISEMA (CHIUSO) δ δπ = ds Π = ( S S1 ) PRODUZIONE DI ENROPIA IN UNA REGIONE DI CONROLLO (SISEMA APERO) IN FLUSSO SAZIONARIO Π ɺ = ( Sɺ Sɺ ) ɺ Laua n Inggna Chmca

9 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 9 d 9 PRODUZIONE DI ENROPIA PER UN SISEMA CHIUSO In cospondnza d un pocsso nfntsmo dl sstma chuso, l qual può ss sd d vsbltà mnt tutto cò ch avvn all'stno d sso (fno al confn dl sstma chuso) è condotto n mana vsbl (compso lo scambo tmco col ER), la poduzon d ntopa dl sstma solato è: ( ) ( ) 0 δπ = ds + ds + ds (p l postulato dll'ntopa). ER MER Essndo, con sgn dgl scamb d nga valutat con fmnto al sstma chuso: ( ds ) = ( ds ) = 0 s ha: ER δ δ δπ = ds 0 MER Intgando, p l sstma chuso ch sgu un pocsso fnto ta gl stat 1, con =cost, è: Π = ( S S1) 0 S l numo d ER ntagnt col sstma è supo ad uno: ER Π = ( S S1) 0 d anch, n tmn massc (dvdndo p la massa m dl sstma): ER q π = ( s s1 ) 0 Laua n Inggna Chmca

10 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 10 d 9 PRODUZIONE DI ENROPIA PER UNA REGIONE DI CONROLLO (CR) In cospondnza d un pocsso nfntsmo dl sstma apto (Contol Rgon o CR), l qual può ss sd d vsbltà mnt tutto cò ch avvn all'stno d sso (fno alla supfc d contollo CS dlla Contol Rgon) è condotto n mana vsbl (compso lo scambo tmco col ER), la poduzon d ntopa dl sstma solato è: ( ds ) ( ds ) ( ds ) ( ds ) ( ds ) 0 δπ = (p l postulato dll'ntopa). CR ER MER IMR EMR Essndo, con sgn dgl scamb d nga valutat con fmnto al sstma apto l mass nfntsm n ngsso uscta dalla CR consdat n valo assoluto: δ ( ds ) = ( ds ) = 0 ( ds ) = s ER MER IMR dm ( ds ) = + s EMR dm δ s ha: δπ = ( ds ) s dm + s dm 0 CR Gnalzzando p l caso n cu sano n numo supo ad uno sa gl scamb tmc (ER), sa tasfmnt d mata n ngsso (IN), sa tasfmnt d mata n uscta (OU), dlla CR, s ha: ER IN OU δ δπ = ( ds ) s dm s dm 0 CR + dvdndo p l'ntvallo d tmpo nfntsmo dt d spmndo la lazon n tmn d flusso: ER IN OU ( ) Π = ds CR s m s m 0 dt ɺ ɺ ɺ + ɺ ( ) CR s la CR opa n condzon stazona ( 0 ds dt = ; OU IN mɺ = mɺ = mɺ ) è: OU IN ER Π ɺ = s mɺ s mɺ 0 ER Π = ( SOU SIN ) ɺ OU ɺ ɺ ɺ 0 (con: S ɺ OU = s m ɺ IN S ɺ IN = s m ɺ ) In psnza d una sola szon d ngsso d una sola szon d uscta (potndo qund dvd p mɺ ): ER q π = ( s s ) 0 (con: q = ɺ / mɺ ) ɺ Laua n Inggna Chmca

11 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 11 d 9 MASSIMO LAVORO DI UNA REAZIONE CHIMICA Razon chmca vsbl alla tmpatua d fmnto 0 Van't Hoff qulbum box Du agnt A B, du podott L M, nll'pots ch cascuna psson pazal sa P > P 0 ν A A + ν B B ν L L + ν M M Laua n Inggna Chmca

12 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 1 d 9 CLASSIFICAZIONE DELLE FORME DI ENERGIA INRODUZIONE L'nga s manfsta n va fom, cascuna con caattstch pop con qualtà popa. La qualtà dll'nga La qualtà dll'nga è ndc dlla capactà d povoca cambamnt (scalda un ambnt, compm un gas, nnsca una azon chmca ndotmca, cc.) ch la data foma d nga possd a patà d quanttà d nga. Ad smpo la qualtà d 100 J d nga lttca è supo a qulla d 100 J d nga tmca dsponbl alla tmpatua d 1000 K qust'ultma è supo a qulla d 100 J d nga tmca dsponbl alla tmpatua d 500 K (quando l ultm du fom d nga sono valutat, ponamo, con fmnto ad una tmpatua ambnt d 300 K). L suddtt dffnz d qualtà dll'nga sono d fondamntal mpotanza nll'anals dll pstazon d pocss tmc. Rsulta ptanto utl samna l caattstch dll dffnt fom d nga al fn d classfcal d stabl un oppotuno standad d qualtà dll'nga sulla bas dl qual pot confonta quanttà dvs d nga d dffnt qualtà. Immagazznamnto dll'nga La qualtà d una data foma d nga dpnd dal modo n cu ssa è mmagazznata. al modo può sulta oganzzato oppu dsoganzzato (casual) d n qusto scondo caso s possono psnta dvs gad d dsoganzzazon (casualtà). L'ntopa fonsc una msua dlla mcoscopca dsoganzzazon d un sstma tmodnamco dlla consgunt nctzza sullo stato mcoscopco dl sstma stsso. L'ntopa fonsc anch la msua dll'ndsponbltà d una data foma dsoganzzata d nga ad ss convtta nlla foma oganzzata. ENERGIA ORGANIZZAA L fom d nga d qusta catgoa sono d du tp: Enga potnzal, la qual può ss mmagazznata n un campo d foz gavtazonal, lttco o magntco. D qusta catgoa fa pat anch l'nga mmagazznata n una molla pfttamnt lastca. Enga cntca oganzzata, ad smpo un gtto d fludo dal dov l tatto dll patcll dl sstma n moto, n cu l'nga è mmagazznata, sono paalll l un all alt. Idalmnt, l'nga cntca oganzzata (al contao d qulla assocata a mot tubolnt) può ss ntamnt convtta n lavoo all'albo. Convson d nga oganzzata La fgua sgunt mosta alcun dspostv n qual l'nga oganzzata ffttua una catna d tasfomazon. Laua n Inggna Chmca

13 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 13 d 9 In condzon dal ( qund n assnza d fftt dsspatv dovut ad attt, sstnz lttch, sts, cc.) cascun dspostvo d convson dll'nga opa con ndmnto untao, coscché anch dopo tutta una s d tasfomazon ngtch, l'nga cntca nll'untà d tmpo possduta dal gtto d'acqua ch aggung la tubna daulca sulta ugual all'ncmnto nll'untà d tmpo dll'nga potnzal dl gav sollvato dal vcllo. Caattstch dll'nga oganzzata L'nga oganzzata possd l sgunt caattstch: 1) la convson d una foma d nga oganzzata n un'alta foma s alzza compltamnt (con ndmnto d convson untao) qualoa tal convson sa ffttuata n mana vsbl; ) l tasfmnto d nga oganzzata ta du sstm tmodnamc s manfsta sotto la foma d un'ntazon d lavoo (non d calo) al confn ch spaa sstm (l lavoo è un tansto d nga oganzzata); 3) tasfmnt vsbl d nga oganzzata avvngono snza vaazon dll'ntopa d sstm ch ntagscono possono ss analzzat condo soltanto al pmo pncpo dlla tmodnamca (snza ncsstà dl scondo pncpo); 4) calcol latv a tasfmnt d nga oganzzata ta du sstm non convolgono paamt tmodnamc dll'ambnt. ENERGIA DISORGANIZZAA L'nga ntna d sstm matal, la adazon tmca l'nga chmca sono fom dvs d nga dsoganzzata, così com l'nga assocata al moto tubolnto d un fludo (anch s qust'ultma dffsc dall alt p ss una foma tanstoa d nga, attavso la qual una cta quanttà d nga oganzzata sulta, alla fn, convtta nll'nga assocata ad un moto molcola casual). Convson dll'nga dsoganzzata La fgua sgunt mosta t smp d dspostv n qual nga dsoganzzata vn tasfomata n nga oganzzata. Caattstch dll'nga dsoganzzata P un pocsso ch alzz la massma convson possbl d nga dsoganzzata n nga oganzzata valgono l sgunt consdazon: 1) l pocsso mpgato dv ss totalmnt vsbl; ) l lmt supo dlla convson alzzabl dpnd da paamt tmodnamc dl sstma (nl qual l'nga è mmagazznata) da paamt dll'ambnt. Inolt l'nga dsoganzzata possd l sgunt caattstch: 1) lo studo d pocss d convson d nga dsoganzzata dv convolg l scondo pncpo dlla tmodnamca; la convson d nga dsoganzzata è gnalmnt accompagnata da vaazon dll'ntopa d sstm ch ntagscono. Laua n Inggna Chmca

14 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 14 d 9 EXERGIA ASSOCIAA AD UN RASFERIMENO DI LAVORO Avndo dfnto l lavoo quvalnt d una data foma d nga qual msua dll'xga d qusta, l lavoo sulta qupaabl all'xga sotto ogn punto d vsta. I tasfmnt d xga sono qund dfnt, sa p quanto guada l valo assoluto ch p quanto guada l vso ( qund l sgno), da tasfmnt d lavoo cu ss cospondono. EXERGIA ASSOCIAA AD UN RASFERIMENO DI CALORE EXERGIA ASSOCIAA AD UN FLUSSO SAZIONARIO DI MAERIA In assnza d fftt nucla, magntc, lttc d tnson supfcal, l flusso d xga (xga nll'untà d tmpo) assocato ad un flusso stazonao d mata è costtuto da sgunt quatto tmn: E ɺ = Eɺ + Eɺ + Eɺ + ɺ k p ph E 0, analogamnt, l'xga massca ( ε = Eɺ / mɺ ) è: ε ε + ε + ε + = k p ph ε 0 Nll du lazon pcdnt pdc ndcano: k l tmn cntco; p l tmn potnzal (gavtazonal); ph l tmn fsco; 0 l tmn chmco. I pm du tmn sono spss dall lazon: ɺ 1 = mɺ C0 qund: E k ε = k 1 C E ɺ = p mɺ g Z qund: ε = 0 p g Z 0 0 Laua n Inggna Chmca

15 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 15 d 9 EXERGIA FISICA Laua n Inggna Chmca

16 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 16 d 9 Laua n Inggna Chmca

17 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 17 d 9 EXERGIA CHIMICA Laua n Inggna Chmca

18 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 18 d 9 Exga mola chmca d una mscla d gas pftt Laua n Inggna Chmca

19 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 19 d 9 RELAZIONI ANALIICHE MASSIMO LAVORO DI UNA REAZIONE CHIMICA [ ] ( ) W = G = G G = G G x MAX P R R P LAVORO MOLARE REVERSIBILE A EMPERAURA COSANE P v ɶ = cost d ( P v ) = 0 = R ɶ ɶ P dvɶ + vɶ dp = 0 P dvɶ = vɶ dp P P dp P dp P wɶ = wɶ x = vɶ dp = R ɶ = R ɶ = R ɶ ln P 1 P1 P P 1 P P LAVORO MASSICO REVERSIBILE A EMPERAURA COSANE P v = R = cost ( ) 0 1 δ wɶ = δ wɶ d P v = P dv + v dp = 0 P dv = v dp δ w = δ wx P P dp P dp P w = wx = v dp = R R R ln P = 1 P1 P = P1 P P BILANCIO DELL'ENERGIA (LEGGE DI CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA) Rgon d contollo (sstma apto) SFEE (Stady Flow Engy Equaton), ch n caso d una sola szon d ngsso d una sola szon d uscta s può scv, n tmn massc: ER 1 ( ) ( ) ( ) q w = h h + C C + g Z Z x BILANCIO DELL'EXERGIA (LEGGE DI DEGRADAZIONE DELL'ENERGIA) Rgon d contollo (sstma apto) Eɺ + Eɺ = Eɺ + Wɺ + Iɺ x Da mpga p l calcolo dl flusso d vsbltà I ɺ ssnzalmnt n psnza d: azon chmch; scamb d mata con l'ambnt. LEGGE DI GOUY-SODOLA I 0 Π = S = Π con: ( ) ISOL Iɺ = 0 Πɺ con: ɺ ( S ) ISOL Π = ɺ I I = 0 π con: π = ( s) ISOL dov è: = m = ɺ m ɺ Da mpga p l calcolo dll vsbltà n psnza d pocss puamnt fsc. RENDIMENO EXERGEICO Potndo scv, n foma gnalzzata, l dsdato output spsso n tmn xgtc: ɺ potndo scv, n foma gnalzzata, l ncssao nput spsso n tmn xgtc: ɺ s ha la sgunt spsson dl blanco xgtco: Eɺ OU = Eɺ IN Iɺ s possono ptanto scv l sgunt spsson dl ndmnto xgtco ψ : ψ = Eɺ Eɺ OU IN Iɺ ψ = 1 Eɺ IN 1 EOU EIN x Laua n Inggna Chmca

20 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 0 d 9 VALUAZIONE DEL FLUSSO DI IRREVERSIBILIÀ ALCUNI SEMPLICI PROCESSI IN FLUSSO SAZIONARIO 1) Rscaldamnto a psson costant n assnza d attt ) Scamb tmc con l'ambnt a psson costant n assnza d attt 3) Espanson n un ugllo adabatco n psnza d attt Laua n Inggna Chmca

21 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 1 d 9 VALUAZIONE DELLE IRREVERSIBILIÀ APPLICAZIONE AD UN SISEMA CHIUSO Dsspazon vscosa d lavoo mdant agtato mccanco Caso A) mpatua dl fludo supo alla tmpatua ambnt. L'vsbltà I A = 0 Π A è appsntata dalla supfc tattggata n fg. (b). Caso B) mpatua dl fludo supo alla tmpatua ambnt, ma nfo sptto al caso A. A patà d W F (aa 1ab ugual all'aa 34cd) l'vsbltà è maggo sptto al caso A. Caso C) mpatua dl fludo nfo alla tmpatua ambnt. La fg. (b) dvn n qusto caso la sgunt Laua n Inggna Chmca

22 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. d 9 RAPPRESENAZIONI GRAFICHE DIAGRAMMA DI SANKEY (BILANCIO DI ENERGIA) Laua n Inggna Chmca

23 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 3 d 9 Laua n Inggna Chmca

24 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 4 d 9 DIAGRAMMA DI GRASSMANN (BILANCIO DI EXERGIA) Laua n Inggna Chmca

25 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 5 d 9 IMPIANO DI COMPRESSIONE ARIA Dagamma a tota Laua n Inggna Chmca

26 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 6 d 9 IMPIANO CON URBINA A GAS Schma dll'mpanto Dagamma d Gassmann Laua n Inggna Chmca

27 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 7 d 9 PIANO ERMODINAMICO (EXERGIA FISICA - ENALPIA) FLUIDI PER I UALI LA EMPERAURA CRIICA È MINORE DELLA EMPERAURA AMBIENE (ARIA) Laua n Inggna Chmca

28 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 8 d 9 FLUIDI PER I UALI LA EMPERAURA CRIICA È MAGGIORE DELLA EMPERAURA AMBIENE (ACUA) Laua n Inggna Chmca

29 Robto Lns 3. Enga d Exga Pag. 9 d 9 BIBLIOGRAFIA Kotas, "h Exgy Mthod of hmal Plant Analyss", Kg, Mlboun (Floda), INDICE Fontspzo...1 Sstm apt (anals d una gon d contollo)... Rndmnto massmo d un moto tmco (HE)...5 Rvsbltà vsbltà...6 Pocss vsbl...7 Calcolo dll'vsbltà...8 Poduzon d ntopa p un sstma chuso...9 Poduzon d ntopa p una gon d contollo (CR)...10 Massmo lavoo d una azon chmca...11 Classfcazon dll fom d nga...1 Exga assocata ad un tasfmnto d lavoo...14 Exga assocata ad un tasfmnto d calo...14 Exga assocata ad un flusso stazonao d mata...14 Exga fsca...15 Exga chmca...17 Rlazon analtch...19 Rndmnto xgtco...19 Valutazon dl flusso d vsbltà...0 Valutazon dll vsbltà...1 Rappsntazon gafch... Pano tmodnamco (xga fsca - ntalpa)...7 Bblogafa...9 Indc...9 Laua n Inggna Chmca