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Termologia 6. Il secondo principio della termodinamica (I)

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Presentazione sul tema: "Termologia 6. Il secondo principio della termodinamica (I)"— Transcript della presentazione:

1 Termologia 6. Il secondo principio della termodinamica (I)

2 6.1 Le macchine termicheLe macchine termiche Macchina termica: dispositivo capace di trasformare calore in lavoro Per poter funzionare deve ritornare al punto di partenza, ad esempio per contatto con una sorgente fredda: dispositivo che realizza una serie di trasformazioni cicliche Esempi: macchina a vapore, centrale termoelettrica

3 Centrale termoelettrica

4 6.1 Macchine termiche Bilancio energetico di una macchina termica: Per il primo principio della termodinamica, in una trasf. ciclica ( U=0) Q = W dove Q è il calore totale scambiato W = Q 2 + Q 1 = Q 2 - |Q 1 | cioè, non tutto il calore Q 2 assorbito dalla sorgente calda si trasforma in lavoro dove,W = lavoro compiuto dalla macchina termica in un ciclo Q 2 = calore assorbito dalla sorgente calda (a temperatura T 2 ) Q 1 = calore ceduto alla sorgente fredda (a temperatura T 1 )

5 6.2 Primo enunciato: lord Kelvin Enunciato di Kelvin del secondo principio della termodinamica: è impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato si quello di assorbire calore da ununica sorgente e trasformarla integralmente in lavoro Ha bisogno di una seconda sorgente di calore per lavorare ciclicamente

6 6.3 Secondo enunciato: Clausius Il frigorifero non viola il secondo principio: trasferisce calore da un corpo più freddo (linterno) a uno più caldo (lambiente), ma non è lunico risultato (ha bisogno di energia elettrica per funzionare) Enunciato di Clausius del secondo principio della termodinamica: È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di far passare calore da un corpo più freddo a uno più caldo.

7 6.4 Terzo enunciato: il rendimentoTerzo enunciato: il rendimento Rendimento di una macchina termica: rapporto tra il lavoro totale W prodotto dalla macchina in un ciclo e la quantità di calore Q 2 che, in un ciclo, la macchina preleva dalla sorgente calda Rendimento : misura lefficienza con la quale una macchina termica è in grado di convertire calore in lavoro

8 6.4 Terzo enunciato: il rendimento Terzo enunciato del secondo principio della termodinamica: è impossibile progettare una macchina termica che abbia rendimento 1 Per lenunciato di Kelvin del secondo principio, risulta Q 1 0, quindi, dalla formula precedente, il rendimento non può raggiungere il valore 1


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