I cicli termodinamici:

Presentazione sul tema: "I cicli termodinamici:"— Transcript della presentazione:

1 I cicli termodinamici:
OTTO DIESEL NOTA: in questa presentazione i segni del lavoro sono quelli utilizzati nella applicazioni della termodinamica (Lavoro positivo se uscente e negativo se entrante nel sistema).

2 Il ciclo OTTO Generalità Cenni storici Descrizione ciclo teorico
Lavoro utile Rendimento Applicazioni Un relatore si trova spesso a dover esporre dati tecnici a un pubblico composto da persone che non conoscono l'argomento o la terminologia specifica. È possibile che l'argomento trattato sia complesso e ricco di dettagli che ne appesantiscono l'esposizione. Per presentare in modo efficace argomenti di questo tipo, seguire le indicazioni fornite da questo modello della Dale Carnegie Training®. Considerare la quantità di tempo a disposizione e organizzare il materiale di conseguenza. Circoscrivere l’argomento da esporre. Suddividere la presentazione in sezioni specifiche. Seguire un ordine logico. Incentrare la spiegazione sull'argomento principale. Chiudere la presentazione con un riepilogo, la ripetizione dei punti chiave o una conclusione logica. Mantenere sempre l’attenzione rivolta agli spettatori, accertandosi che i dati siano chiari e le informazioni rilevanti. Mantenere un livello di argomentazione e terminologia appropriato per gli spettatori. Utilizzare supporti visivi per illustrare i punti chiave. Dimostrare interesse per gli spettatori per conquistarne l’attenzione.

3 Generalità il ciclo Otto è un ciclo di trasformazioni termodinamiche effettuate su un gas con lo scopo di trasformare ENERGIA TERMICA in ENERGIA MECCANICA Spiegare l'importanza dell'argomento per gli spettatori. Fornire una breve panoramica della presentazione trasmettendone l'importanza al pubblico. Al momento di scegliere la terminologia, gli esempi e le illustrazioni, prendere in considerazione l'interesse e la conoscenza che gli spettatori dimostrano per l’argomento. Sottolineare l’importanza dell'argomento per gli spettatori, in modo da conquistarne l'attenzione.

4 Cenni storici Otto, Nikolaus August
(Holzhausen Colonia 1891), ingegnere tedesco, inventore del primo motore a combustione interna a quattro tempi, che funzionava secondo un ciclo teorico che prese il nome da lui. Dopo aver condotto una serie di ricerche sul funzionamento del motore a gas illuminante inventato da Etienne Lenoir, Otto si dedicò alla realizzazione di esperimenti sui motori a combustione interna. Assieme all’ingegner Eugen Langen, fondò una ditta che nel 1866 produsse il primo modello di motore monocilindrico a due tempi, che presentava un consumo molto più basso di quello del motore di Lenoir. Dopo ulteriori ricerche, nel 1876 Otto e Langen presentarono un motore a quattro tempi, noto anche come motore a ciclo Otto, che riscosse grande successo e, nella nascente industria automobilistica, divenne il modello base per la maggior parte dei motori a combustione interna.

5 Descrizione ciclo teorico
Trasformazioni termodinamiche 1-2 adiabatica di compressione 2-3 isovolumica in cui si fornisce calore 3-4 adiabatica di espansione 4-1 isovolumica in cui si sottrae calore ritornando alle condizioni iniziali Se si desidera sviluppare più argomenti di discussione, utilizzare più diapositive. Determinare se la propensione degli spettatori consiste nel comprendere un argomento nuovo, apprendere una procedura o approfondire un concetto noto. Sostenere ogni punto con spiegazioni adeguate. Completare la spiegazione con dati tecnici di supporto su stampa oppure su disco, posta elettronica o Internet. Sviluppare ogni punto in modo adeguato per favorire la comunicazione con gli spettatori.

6 Adiabatica di compressione
Si comprime il gas senza scambi di calore, la temperatura e la pressione del gas aumentano. Il lavoro di compressione va quindi ad aumentare l’energia interna del gas.

7 Isovolumica con calore fornito
Si fornisce calore al gas mantenendo il volume costante la temperatura e la pressione del gas aumentano. L’energia termica fornita va ad incrementare l’energia interna del gas.

8 Adiabatica di espansione
Il gas si espande senza scambi di calore la temperatura e la pressione del gas diminuiscono. L’energia interna precedentemente accumulata viene trasformata in lavoro meccanico.

9 Isovolumica con calore sottratto
Il gas viene raffreddato a volume costante e riportato alle condizioni iniziali

10 Lavoro utile Il lavoro utile del ciclo è rappresentato dall’area interna al ciclo, ed è il risultato della differenza fra il lavoro di espansione positivo con il lavoro di compressione negativo Scegliere la formula di chiusura più adatta agli spettatori e alla presentazione: presentare un riepilogo, offrire alcune scelte, consigliare una strategia, suggerire un piano o stabilire una meta. Mantenere sempre presente lo scopo della presentazione per essere sicuri di raggiungere il proprio obiettivo. Lavoro utile

11 Lavoro di compressione
Lavoro utile Il lavoro utile del ciclo è rappresentato dall’area interna al ciclo, ed è il risultato della differenza fra il lavoro di espansione positivo con il lavoro di compressione negativo Lavoro di compressione prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

12 Lavoro utile Il lavoro utile del ciclo è rappresentato dall’area interna al ciclo, ed è il risultato della differenza fra il lavoro di espansione positivo con il lavoro di compressione negativo Lavoro di espansione

13 Rendimento Il rendimento del ciclo OTTO è dato dalla seguente formula
v1 = volume inizio compressione v2 = volume fine compressione = rapporto di compressione v1/v2 k = rapporto Cp/Cv Cv = calore specifico a volume costante del gas Cp = calore specifico a pressione costante del gas

14 Applicazioni Fasi del motore Motore Ciclo
Motore a combustione interna a quattro tempi

15 Applicazioni Fasi del motore Motore Ciclo
Ciclo reale di un motore a combustione interna a quattro tempi

16 Aspirazione Si apre la valvola di aspirazione, e la depressione creata dal pistone aspira la miscela di gas combustibile formata da carburante ed aria in proporzioni stechiometriche

17 Compressione La miscela viene compressa dal pistone e le valvole rimangono chiuse

18 Combustione La scintilla generata dalla candela innesca la combustione che si propaga con rapidità a tutta la massa della miscela. La pressione raggiunge valori elevati

19 Espansione La pressione elevata spinge il pistone verso il basso, che attraverso la biella mette in rotazione l’albero motore

20 Scarico Si apre la valvola di scarico ed il pistone spinge i gas combusti fuori dal cilindro. prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

21 Il ciclo DIESEL Generalità Cenni storici Descrizione ciclo teorico
Lavoro utile Rendimento Applicazioni Un relatore si trova spesso a dover esporre dati tecnici a un pubblico composto da persone che non conoscono l'argomento o la terminologia specifica. È possibile che l'argomento trattato sia complesso e ricco di dettagli che ne appesantiscono l'esposizione. Per presentare in modo efficace argomenti di questo tipo, seguire le indicazioni fornite da questo modello della Dale Carnegie Training®. Considerare la quantità di tempo a disposizione e organizzare il materiale di conseguenza. Circoscrivere l’argomento da esporre. Suddividere la presentazione in sezioni specifiche. Seguire un ordine logico. Incentrare la spiegazione sull'argomento principale. Chiudere la presentazione con un riepilogo, la ripetizione dei punti chiave o una conclusione logica. Mantenere sempre l’attenzione rivolta agli spettatori, accertandosi che i dati siano chiari e le informazioni rilevanti. Mantenere un livello di argomentazione e terminologia appropriato per gli spettatori. Utilizzare supporti visivi per illustrare i punti chiave. Dimostrare interesse per gli spettatori per conquistarne l’attenzione. prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

22 Generalità il ciclo Diesel fa parte di quei cicli di trasformazioni termodinamiche effettuate su un gas in modo da convertire ENERGIA TERMICA in ENERGIA MECCANICA Spiegare l'importanza dell'argomento per gli spettatori. Fornire una breve panoramica della presentazione trasmettendone l'importanza al pubblico. Al momento di scegliere la terminologia, gli esempi e le illustrazioni, prendere in considerazione l'interesse e la conoscenza che gli spettatori dimostrano per l’argomento. Sottolineare l’importanza dell'argomento per gli spettatori, in modo da conquistarne l'attenzione.

23 Cenni storici Rudolf Diesel
(Parigi 1858 – Canale della Manica 1913), ingegnere tedesco; inventò il motore che funzionava secondo un ciclo teorico che prese il nome da lui. Dopo aver studiato in Gran Bretagna, frequentò la Scuola politecnica di Monaco, dove si stabilì nel L'anno precedente aveva brevettato un motore a combustione interna, il motore diesel, che sfruttava l'autoaccensione del combustibile. In associazione con la ditta Krupp di Essen, costruì il primo motore diesel di uso pratico, utilizzando un combustibile a basso costo. Nel 1913, mentre si recava in Gran Bretagna, cadde in mare durante la traversata della Manica e annegò. prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

24 Descrizione ciclo teorico
Trasformazioni termodinamiche 1-2 adiabatica di compressione 2-3 isobara in cui si fornisce calore 3-4 adiabatica di espansione 4-1 isometrica in cui si sottrae calore ritornando alle condizioni iniziali Se si desidera sviluppare più argomenti di discussione, utilizzare più diapositive. Determinare se la propensione degli spettatori consiste nel comprendere un argomento nuovo, apprendere una procedura o approfondire un concetto noto. Sostenere ogni punto con spiegazioni adeguate. Completare la spiegazione con dati tecnici di supporto su stampa oppure su disco, posta elettronica o Internet. Sviluppare ogni punto in modo adeguato per favorire la comunicazione con gli spettatori. prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

25 Adiabatica di compressione
Si comprime il gas senza scambi di calore, la temperatura e la pressione del gas aumentano. Il lavoro di compressione va quindi ad aumentare l’energia interna del gas.

26 Isobara con calore fornito
Si fornisce calore al gas mantenendo la pressione costante la temperatura ed il volume del gas aumentano. L’energia termica fornita va ad incrementare l’energia interna del gas e contemporaneamente fornisce lavoro.

27 Adiabatica di espansione
Il gas si espande senza scambi di calore la temperatura e la pressione del gas diminuiscono. L’energia interna precedentemente accumulata viene trasformata in lavoro meccanico. prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

28 Isovolumica con calore sottratto
Il gas viene raffreddato a volume costante e riportato alle condizioni iniziali prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

29 Lavoro utile Il lavoro utile del ciclo è rappresentato dall’area interna al ciclo, ed è il risultato della differenza fra il lavoro di espansione positivo con il lavoro di compressione negativo Scegliere la formula di chiusura più adatta agli spettatori e alla presentazione: presentare un riepilogo, offrire alcune scelte, consigliare una strategia, suggerire un piano o stabilire una meta. Mantenere sempre presente lo scopo della presentazione per essere sicuri di raggiungere il proprio obiettivo. Lavoro utile

30 Lavoro di compressione
Lavoro utile Il lavoro utile del ciclo è rappresentato dall’area interna al ciclo, ed è il risultato della differenza fra il lavoro di espansione positivo con il lavoro di compressione negativo Lavoro di compressione

31 Lavoro utile Il lavoro utile del ciclo è rappresentato dall’area interna al ciclo, ed è il risultato della differenza fra il lavoro di espansione positivo con il lavoro di compressione negativo Lavoro di espansione

32 Rendimento Il rendimento del ciclo DIESEL è dato dalla seguente formula = rapporto di compressione v1/v2 b= rapporto di combustione v3/v2 k = rapporto Cp/Cv v1 = volume inizio compressione v2 = volume fine compressione v3 = volume di fine combustione Cv = calore specifico a volume costante del gas Cp = calore specifico a pressione costante del gas

33 Applicazioni Fasi del motore Motore Ciclo
Motore Diesel a combustione interna a quattro tempi

34 Applicazioni Fasi del motore Motore Ciclo
Ciclo reale di un motore a combustione interna a quattro tempi

35 Aspirazione Si apre la valvola di aspirazione, e la depressione creata dal pistone aspira aria

36 Compressione L’ aria viene compressa dal pistone, le valvole rimangono chiuse la pressione e la temperatura aumentano.

37 Combustione Il combustibile viene polverizzato dall’iniettore ed a contatto con l’aria a temperatura elevata si incendia. prof. Massimo Capone classe IV T.S.E. a.s

38 Espansione La pressione elevata spinge il pistone verso il basso, che attraverso la biella mette in rotazione l’albero motore

39 Scarico Si apre la valvola di scarico ed il pistone spinge i gas combusti fuori dal cilindro.