Corso di termodinamica Gas ideali – Trasformazioni notevoli
Trasformazione adiabatica internamente reversibile Nell’ambito di molte applicazioni ingegneristiche sono utilizzati componenti (es. compressori e turbine) che scambiano energia meccanica con l’ambiente esterno e che possono ritenersi, con buona approssimazione, adiabatici. L’ipotesi di idealità, produzione entropica interna nulla, permette di valutare il lavoro massimo che può essere scambiato tra sistema ed ambiente fissate le condizioni di ingresso ed uscita ed il cammino della trasformazione. La conoscenza dell’equazione di stato f(p,v,T)=0 permette di derivare l’equazione che descrive il cammino della trasformazione adiabatica internamente reversibile in funzione delle proprietà p,v, e T
Trasformazione adiabatica internamente reversibile Dalla disuguaglianza di Clausius la variazione di entropia per una trasformazione adiabatica internamente reversibile è nulla. La I eq. di Gibbs può pertanto essere riscritta come: Che per un gas a comportamento ideale diventa:
Trasformazione adiabatica internamente reversibile Nell’ipotesi di calori specifici costanti con la temperatura:
Trasformazione adiabatica internamente reversibile Sistema chiuso v p
Trasformazione adiabatica internamente reversibile Sistema aperto p v Trascurando le variazioni di energia cinetica e potenziale
Trasformazione politropica v s
Trasformazione politropica La pendenza della trasformazione politropica in un punto nel piano (p, v) è data da: La pendenza in un punto del piano (p, v) dell’isoentropica è, in valore assoluto, k volte maggiore di quella della corrispondente isoterma.
Trasformazione politropica internamente reversibile Sistema chiuso Sistema aperto