Lezione n.8 (Corso di termodinamica) Cicli Inversi.

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1 Lezione n.8 (Corso di termodinamica) Cicli Inversi

2 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Indice   enunciato di Clausius   macchina frigorifera   pompa di calore   trasformazioni cicliche: cicli inversi   macchina e ciclo di Carnot inversa

3 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Enunciato di Clausius In un sistema isolato il calore fluisce spontaneamente dalla sorgente a temperatura superiore a quella inferiore In un sistema isolato il calore fluisce spontaneamente dalla sorgente a temperatura superiore a quella inferiore dS  q / T (disuguaglianza di Clausius) dS  q / T (disuguaglianza di Clausius)  dS =  q / T trasformazione reversibile  dS >  q / T trasformazione irreversibile Corollario: Per un sistema isolato Corollario: Per un sistema isolato  dS = 0 trasformazione reversibile  dS > 0 trasformazione irreversibile TaTa TbTb   q  q

4 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Macchina frigorifera Le macchine frigorifere sono dispositivi in grado di asportare con continuità energia termica da un sistema in modo da mantenerlo ad una temperatura più bassa di quella dell’ambiente circostante. L'efficienza di una pompa di calore è definita come il rapporto tra il calore sottratto alla sorgente fredda ed il lavoro fornito. L QAQAQAQA QBQBQBQB

5 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Pompa di Calore Le pompe di calore sono dispositivi che assorbono calore da un corpo ad una data temperatura per trasferirlo ad altro corpo a temperatura maggiore L'efficienza di una pompa di calore è definita come il rapporto del calore ceduto alla sorgente calda al lavoro eseguito dall'esterno:

6 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Cicli inversi Piano T-s Piano T-s

7 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Ciclo di Carnot inverso La macchina di Carnot è una macchina operatrice inversa che opera ciclicamente tra le seguenti trasformazioni reversibili: 1-2: compressione adiabatica reversibile (compressione isoentropica) 2-3: compressione isoterma reversibile 3-4: espansione adiabatica reversibile (espansione isoentropica) 4-1: espansione isoterma reversibile

8 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Ciclo di Carnot inverso per un gas ideale

9 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti Ciclo di Carnot inverso per un vapore saturo

10 Modulo di TermodinamicaLezione 7– Cicli diretti COP di una macchina di Carnot Il COP di una macchina inversa reversibile dipende solo dalle temperature di adduzione e sottrazione Teorema di Carnot: Nessuna macchina inversa può avere un COP maggiore di una macchina inversa reversibile che opera tra le stesse temperature di adduzione e sottrazione