La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

-Q 2 +Q 1 -L ambiente nello stato iniziale non esiste una trasformazione T IR Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q 2 T2T2.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "-Q 2 +Q 1 -L ambiente nello stato iniziale non esiste una trasformazione T IR Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q 2 T2T2."— Transcript della presentazione:

1 -Q 2 +Q 1 -L ambiente nello stato iniziale non esiste una trasformazione T IR Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q 2 T2T2 T1T1 Q 1 L ciclica reversibile se T R è una trasformazione ciclica reversibile irreversibile ambiente nello stato iniziale e che ossia che consideriamo ora due trasformazioni cicliche in altri termini esistera sempre una trasformazione Teorema di Carnot (reversibile o irreversibile) T T R che inverte i flussi di calore e lavoro ciclica mentre se T IR è una trasformazione ciclica ed ambiente nello stato iniziale che semplicemente richiede che una generica ed una reversibile T R in particolare il secondo o, detto in altri termini, invertendo i flussi di calore e lavoro riporti sistema ed principio, nella forma dellenunciato di Clausius, è sempre possibile riportare sistema non è possibile riportare sistema ed +Q 2 -Q 1 +L +Q 2 -Q 1 +L -Q 2 +Q 1 -L

2 Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q 1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 L Q 1 -Q 1 L-L T2T2 T1T1 Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q 1 L ne consegue che il rendimento di una generica trasformazione ciclica è sempre minore o uguale a dato che T R è reversibile esiste la trasformazione ciclica il rendimento delle cicliche prelevino la stessa quantità Q 2 di calore dal affinchè sia soddisfatto il secondo principio (Kelvin Plank) si deve per cui ossia e supponiamo che entrambe le due trasformazioni trasformazione ciclica serbatoio a temperatura superiore trasformazioni vale T R che inverte i flussi di calorepossiamo allora considerare le trasformazioni cicliche T e T R che assieme formano una e quello di una trasformazione ciclica reversibile che scambia calore con un solo serbatoio avere

3 pensando T R2 come trasformazione ciclica generica pensando T R1 come trasformazione ciclica generica consideriamo due trasformazioni cicliche reversibili ne consegue che e visto che le trasformazioni cicliche reversibili hanno tutte lo stesso rendimento e è che T R1 e T R2 abbiano lo stesso rendimento le trasformazioni cicliche reversibili hanno tutte dato che per una generica trasformazione ciclica si ha ciclica reversibile, dunque: percio lunica possibilita un rendimento inferiore dato che in generale T R1 e T R2 con rendimenti lo stesso rendimento e T R2 come trasformazione e T R1 come trasformazione le trasformazioni cicliche irreversibili hanno sempre alle trasformazioni cicliche reversibili si deve avere,,

4 2) il rendimento di una qualsiasi trasformazione che operi con sorgenti di calore in conclusione il teorema di Carnot afferma che : cicliche reversibili 1) tutte le trasformazioni cicliche reversibili inferiore è sempre inferiore due sorgenti di calore poste a due determinate temperature ciclica reversibil a quello di una trasformazione ciclica reversibil e hanno lo stesso rendimento poste alle stesse due temperature il teorema di Carnot rende possibile trasformazione ciclica reversibile tra due serbatoi e cio è possibile perché le trasformazioni cicliche tra due serbatoi trasformazioni isoterme a diversa temperatura ciclicairreversibile ciclica irreversibile che operi tra sono necessariamente costituite da due e da due trasformazioni adiabatiche il calcolo teorico del rendimento di una

5 si deve ottenere un risultato di un gas rarefatto che effettui una e che evolva attraverso stati di equilibrio eseguendo il calcolo nel caso costituita da due isoterme a diversatrasformazione ciclica tra due serbatoi temperatura e da due adiabatiche le cui coordinate soddisfano lequazione di stato di validità generale e visto che tutte le trasformazioni cicliche reversibili tra due serbatoi hanno lo termodinamico stesso rendimentodalla sostanza che compone il sistema indipendentement indipendentement e Inoltre il rendimento di questo ciclo sara il massimo possibile in quanto durante le adiabatiche non vi e scambio di calore e quindi lefficienza sara la massima possibile. Ogni altra trasformazione che colleghi le due isoterme comportera lo scambio di una certa quantita di calore che non potra mai essere ritrasformata integralmente in lavoro e quindi sara meno efficiente dselladiabatica Siamo costretti a servirci di isoterme in quanto lo scambio di calore avviene con sorgetnti di temperatura che per definizione non modificano mai lal oro temperatura. Quaindi lo scambio di calore con sorgenti e nesessariamente un processo isotermo

6 reversibili e un ciclo termico costituito da quattro trasformazioni reversibili di un gas perfetto una espansione isoterma da A a B a temperatura T 2 assorbito da A a B viene assorbito il calore Q AB da B a C il gas non scambia calore quindi una compressione adiabatica da D ad A una compressione isoterma da C a D a temperatura T 1 una espansione adiabatica da B a C T e costante U = 0 e Q = L Ciclo di Carnot V p A B C D il lavoro effettuato dal gas e dove : di un gas perfetto si hanelle trasformazioni adiabatiche reversibili il calore scambiato lungo l isoterma AB sara

7 ceduto da C a D viene ceduto il calore Q CD da D ad A di nuovo il gas non scambia calore quindi subito il lavoro subito dal gas e in un ciclo U = 0 Q tot = L tot sommando i vari contributi di calore e lavoro si ha: il rendimento del ciclo e controllare i segni e I rapporti di volumi

8 le relazioni ( di Poisson ) valide lungo le adiabatiche sono da cui quindi in questa relazione non compaiono grandezze caratteristiche del gas ma solo i il rendimento del ciclo di Carnot di un gas ideale con calore specifico costante dividendo membro a membro dipende solo dalle temperature a cui avvengono gli scambi isotermi di calore valori delle temperature delle sorgenti con cui il gas sta scambiando calore e

9 tutte le macchine reversibili a gas perfetto che operano tra le stesse sorgenti in effetti per avere rendimento unitario bisognerebbe o che in ogni caso e sempre il rendimento di una trasformazione ciclica reversibile tra due in conclusione: una prima rilevante conseguenza dei risultati ottenuti consiste nella possibilità di sostanza termometrica e basata solo sugli scambi di calore definire una scala delle temperature indipendente dalle proprietà fisiche della serbatoi a temperatura T 2 e T 1 ( con T 2 > T 1 ) di temperatura T 1 e T 2 hanno lo stesso rendimento che inferiore allunita T 2 o che T 1 0, ma sono entrambe condizioni impossibili da realizzare è dato dalla espressione

10 ed il sistema di cui vogliamo misurare la temperatura ciclica reversibile tra un serbatoio alla temperatura consideriamo una qualunque trasformazione termodinamica ciclica e reversibile Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 LL Q3Q3 T3T3 T Q possiamo ora costruire una scala termometrica in effetti e impossibile utilizzare il termometro a gas al di sotto di temperature cio mostra che si può calcolare la temperatura del serbatoio T 1 dellordine di 1 K a causa della liquefazione dei gas per tale trasformazione vale la relazione e ceduti dal sistema conoscendo quella del serbatoio T 2 e misurando i calori acquisiti, pensato come serbatoio Temperatura termodinamica assoluta eseguendo una trasformazione T 3 (punto triplo dellacqua) alla temperatura T incognita

11 si definisce zero assoluto quella temperatura alla quale una trasformazione ponendo a T 3 = ºK la temperatura del serbatoio alla temperatura del punto ciclica reversibile non cede calore ceduto al sistema di cui si vuole misurare la temperatura triplo e misurando il calore Q 3 acquisito da questo serbatoio ed il calore Q

12 Backup Slides


Scaricare ppt "-Q 2 +Q 1 -L ambiente nello stato iniziale non esiste una trasformazione T IR Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q2Q2 T2T2 T1T1 Q1Q1 L Q 2 T2T2."

Presentazioni simili


Annunci Google