FISICA AMBIENTALE 1 Lezioni 7 - 8 I cicli termodinamici.

Presentazione sul tema: "FISICA AMBIENTALE 1 Lezioni 7 - 8 I cicli termodinamici."— Transcript della presentazione:

1 FISICA AMBIENTALE 1 Lezioni 7 - 8 I cicli termodinamici

2 Conversione parziale di calore in lavoro meccanico
I CICLI TERMODINAMICI In una macchina termica una sostanza compie un ciclo: CICLO: espansione e compressione con possibili cambiamenti di fase. I cicli generalmente vengono rappresentati in diagrammi pV e TS. Dopo un ciclo completo lo stato della sostanza ritorna alla situazione iniziale. L’effetto netto è: Conversione parziale di calore in lavoro meccanico

3 CICLO DI CARNOT Espansione isoterma adiabatica Compressione V S

4 MACCHINA DI STIRLING 2 fasi a V=COST 2 fasi a T=COST

5 L’input di energia è solo QH perché QR’
S2 S S1 S4 QR QR’ QH QC L’input di energia è solo QH perché QR’ viene rigenerata e usata come QR

6 Se il gas della macchina di Stirling è
Macchina di Rankine Se il gas della macchina di Stirling è rimpiazzato da acqua e il suo vapore si ottiene la macchina a vapore e il ciclo corrispondente è chiamato: ciclo di Rankine

7 IL CICLO DI RANKINE QH QL W = W12 + W34 = H1– H2+H3 - H4 ACQUA VAPORE
LIQUIDO + VAPORE LIQUIDO QL W = W12 + W34 = H1– H2+H3 - H4

8 COMBINED POWER CYCLE qA (1-A)qA qB Se qB= 0  Se A=40% e B=35%  =61% guadagno!

9 LE MACCHINE A COMBUSTIONE INTERNA
Il ciclo di Otto

10 Diagrammi pV e TS QH QC 12 : adiabatic compression 23 : isochoric heating QH=cV(T3-T2) 34 : adiabatic expansion 41 : isochoric cooling QC=cV(T4-T1) V3=V2

11 DIESEL CYCLE

12 DIESEL CYCLE

13 …CICLO A PRESSIONE COSTANTE
V2 V3 V V1 QC QH Diesel cycle 23 : isobaric heating QH= cp(T3-T2) Cut-off ratio