5 Secondo principio della termodinamica
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- Serafino Bernardi
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1 htt://qut.da.ru 5 Sondo rno dlla trmodnama Motor trm Rndmnt trm Sondo rno dlla trmodnama ondo K-Plan Mahn frgorfr Coffnt d rtazon (COP Pom d alor Coffnt d rtazon (COP Sondo rno dlla trmodnama ondo Clau Equalnza fra du nunat raformazon rrbl rrrbl Il lo d Carnot I torm d Carnot Rndmnto trmodnamo d mahna rrbl rndmnto ntroo Entroa Dguaglanza d Clauu Dfnzon d Entroa Prno dll aumnto dll ntroa (rno d non dmnuzon dll ntroa Blano d ntroa Stm Chu Volum d Controllo dagramma Varazon d ntroa old lqud ga rftt raformazon ntroh Sold lqud Ga dal Laoro n VC r Fluo tazonaro... 6 htt://qut.da.ru 5 Sondo rno dlla trmodnama 5. Motor trm L traformazon angono ontanamnt n olo ro. (tma h frdda n ambnt a mnor Il laoro onrt ontanamnt n alor (ra no Srbato d nrga trma (ort o ozz Stm aa d ambar nrga trma nza arar la loro tmratura rono alor da una ort ad alta tmratura onrtono art d quto alor n laoro Cdono l rmannt alor ad un ozzo a tmratura mnor Funzonano ondo un lo Laorano utlzzando un fludo (fludo olnt
2 htt://qut.da.ru 3 htt://qut.da.ru 4 E. manto a aor 5. Sondo rno dlla trmodnama ondo K-Plan Pr quala aarhatura h or ondo un lo è mobl rr alor da una ola ort rodurr una quanttà d alor utl Nun motor trmo uò ar ffnza dl 00% Un motor trmo d mr ambar alor on una ort on un ozzo L L L n, u u Pr l rmo rno, ndo u 0 (lo huo L n, u 5.. Rndmnt trm n Effnza nrga ottnuta/nrga fornta Pr motor trmo Ln,u t u u u 0 < t < o motor t (ra Anon omandata (bnzna 0. Dl 0.3 Imant turbna a ga 0.3 Imant a aor Mahn frgorfr rlano alor da un ozzo a baa tmratura (fftto utl aorbono laoro Cdono alor ad un rbatoo a tmratura maggor Funzonano ondo un lo Laorano utlzzando un fludo (fludo olnt E frgorfro 5.3. Coffnt d rtazon (COP COPF L n,u und u è lato Srbato a on mahna la h ora aortando fornndo L n,u (aro
3 htt://qut.da.ru 5 htt://qut.da.ru Pom d alor rlano alor da un ozzo a baa tmratura aorbono laoro Cdono alor ad un rbatoo a tmratura maggor(fftto utl Funzonano ondo un lo Laorano utlzzando un fludo (fludo olnt 5.6 Equalnza fra du nunat Coffnt d rtazon (COP COP PdC L n,u COP PdC COPF 5.5 Sondo rno dlla trmodnama ondo Clau È mobl ralzzar una mahna on funzonamnto lo l u uno fftto a l trafrmnto d una quanttà d alor da un oro a baa tmratura ad un altro a tmratura maggor 5.7 raformazon rrbl rrrbl raformazon rrbl: traformazon h uò r guta n no nro nza h n tro traa nll ambnt rotant traformazon tal h la traformazon nra rort l tma l ambnt nll ondzon nzal raformazon rrrbl non rrbl L traformazon rrbl: ono dal Fornono l mamo d laoro Rhdono l mnmo laoro L rrrbltà ono dout a : attrto anon o/ omron NON qua tath Sambo trmo
4 htt://qut.da.ru 7 raformazon ntrnamnt rrbl rrbltà r l tma raformazon trnamnt rrbl rrbltà r l ambnt raformazon (totalmnt rrbl rrbltà r l tmaambnt 5.9 I torm d Carnot htt://qut.da.ru 8 Il rndmnto d un motor trmo rrrbl è mr nfror a qullo d uno rrbl orant tra l du t rr d alor. I rndmnt d tutt motor trm rrbl orant tra l du t rr d alor ono gl t Dmotrazon r aurdo h orta a mahn n ontrato on l ondo rno dlla trmodnama 5.8 Il lo d Carnot 5.0 Rndmnto trmodnamo d mahna rrbl rndmnto ntroo t,r f B f A ( fc( (, f ( C, In quanto dndnt olo dall ort Clo motor rrbl Du otrm rrbl du adabath rrbl Può r anh omuto all nro Emo on ga tm hu rhé al anh d alr anh on ort ntrmd m m f B (, m f B ( m, lta arbtrara dlla f C douta a Lord K Utlzzando om rbatoo l aqua al unto trlo monndogl 73.6 (K uò mr alolar la dll atro rbato d una mahna d Carnot orant fra qut du rbato t,r Pr una mahna drtta d Carnot COPF,r Pr un frgorfro d Carnot COPPDC,r Pr una oma d alor d Carnot
5 htt://qut.da.ru 9 htt://qut.da.ru 0 rndmnto ntroo n n t t,r COP COP r 6 Entroa 6. Dguaglanza d Clauu Val r tutt l trmodnam hu mratura aoluta (K murata alla urf d ambo n < allora la mahna funzona n manra rrrbl n allora la mahna funzona n manra rrbl > allora la mahna è mobl da ralzzar n δ S l lo è (ntrnamnt rrbl: 0 6. Dfnzon d Entroa δ 0 nt.r. Dfn una nuoa grandzza d tato hamata ntroa δ ds nt.r. K Varazon d ntroa durant una traformazon ntrnamnt rrbl δ S S S K Solo arazon, non alor aoluto nt.r. La dffrnza d ntroa n alolata u una traformazon almno ntrnamnt rrbl. S uol alolar la arazon d ntroa r una traformazon rrrbl, dorà utlzzar una traformazon rrbl h ollga du tat nzal fnal
6 htt://qut.da.ru 6.3 Prno dll aumnto dll ntroa (rno d non dmnuzon dll ntroa δ 0 δ δ 0 S la traformazon è rrrbl S S > δ S δ ds > δ ; S > 0 δ S S 0 S δ ds S la traformazon è (ntrnamnt rrbl δ S S S 0 δ ds S l tma è olato (adabato δ 0 S 0 S nt.r. Durant una traformazon l ntroa d un tma olato non dmnu ma; al ù rman otant la traformazon è rrbl δ S > 0 traformazon rrrbl S 0 traformazon rrbl S < 0 traformazon mobl htt://qut.da.ru L traformazon oono anr ontanamnt olo n modo h S 0 L ntroa onra olo durant l traformazon rrbl (dal L ntroa non onra durant l traformazon ral Nll unro (tma olato on traformazon ral l ntroa aumnta mr L ntroa rata è mura dll rrrbltà dll traformazon ral uanto ù è ola l ntroa rata, quanto ù amo n ad una traformazon rrbl L ntroa è nd dl grado d dordn rato dalla traformazon 6.4 Blano d ntroa Varazon d ntroa ntroa ambata ntroa rata r ambo trmo o/ d maa 6.4. Stm Chu 6.4. Volum d Controllo S S ds dt unt ontorno unt ontorno & S& S W K K S l tma è adabato S S 0 on traformaz. (ntrnamnt rrbl S S S 0 on traformaz. rrrbl > ds & W dt unt ontorno K S VC on traform. on fluo tazonaro & W 0 m& m& uu S& unt ontorno K VC a fluo taz. ad una orrnt & W 0 m( & u S& unt ontorno K m& m& uu S&
7 htt://qut.da.ru 3 VC a fluo taz. ad una orrnt adabato W 0 m& ( S& u K. nl moto n un tubo adabato l ntroa aumnta a aua dll attrto 6.5 dagramma - δ nt.r. nt.r. ds ds ( ( 6.6 Varazon d ntroa δnt.r. d δlnt.r. dv δ δl du ds du dv d du d h u dh du d d d du d d dh d Prma quaz.d htt://qut.da.ru 4 Sonda quaz.d δq q nt.r. nt.r. d d ( / g ( / g Not raformazon ntrnamnt rrbl adabata>a rtal>0 Clo d Carnot un rttangolo Pr traformazon otrma ntrnamnt rrbl 0 (S -S Combnazon d arabl d tato > algono mr: r traformazon rrbl r traformazon rrrbl r tm hu r tm art du d d dh d d 6.6. old lqud d 0 du d du d d ( d md g K
8 htt://qut.da.ru ga rftt d R d d d R d d R d ( R d ( g K R g K R,md,md 6.7 raformazon ntroh Adabath ntrnamnt rrbl K g 6.7. Sold lqud 0 md 6.7. Ga dal ( o t R htt://qut.da.ru 6 ot ot ot o t o t o t 6.8 Laoro n VC r Fluo tazonaro r r r d d d q d d d d d d dh l q δ δ δ r d l a tma frmo d l r r lqud ad un olo fluo g z z g( w w ( l r r lqud ad un olo fluo n anza d laoro (quazon d Brnoull g z z g( w w ( 0
5 Secondo principio della termodinamica... 2 5.1 Motori termici... 2 5.1.1 Rendimenti termici... 3 5.2 Secondo principio della termodinamica secondo
5 eondo rno della termodnama... 5. Motor term... 5.. Rendment term... 3 5. eondo rno della termodnama eondo Ke-Plan... 4 5.3 Mahne frgorfere... 4 5.3. Coeffente d retazone (COP... 4 5.4 Pome d alore...
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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
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