Post on 12-Dec-2018
Trasformazione isobara
Si mantiene costante:
Legge:
Calore:
Lavoro:
La pressione
1a legge di Gay-Lussac: V/T=cost
Q = cp · n · DT
L = p · DV
Grafico p-V:
Il lavoro è l’area sottesa dal grafico
Q L
DUIl calore immesso diventa:- Lavoro- Aumento di temperatura
massimom
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Trasformazione isocora
Si mantiene costante:
Legge:
Calore:
Lavoro:
Il volume
2a legge di Gay-Lussac: p/T=cost
Q = cv · n · DT
L = 0
Grafico p-V:
Il lavoro è l’area sottesa dal grafico(che in questo caso è zero)
Q
DUIl calore immesso diventa:- Aumento di temperatura
L
massimom
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Trasformazione isoterma
Si mantiene costante:
Legge:
Calore:
Lavoro:
La temperatura
Legge di Boyle:P·V=cost
Q = n·R·T·ln V2/V1
Grafico p-V:
L = n·R·T·ln V2/V1Il lavoro è l’area sottesa dal grafico
Q L
DU=0
Il calore immesso diventa:- Lavoro
massimom
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Esempio di trasformazioneciclica:
A-B = isobara(riscaladamentoda 200K a 400K)
B-C = isocora(raffreddamento da 400K a 200K)
C-A = isoterma(compressione finoal volume iniziale)
Trasformazione adiabatica
Legge:
Calore:
Lavoro:
Non viene scambiato calore
P·Vg = cost
Q = 0
Grafico p-V:
L = -cv · n · DTL’adiabatica è più pendente delle isoterme
massimom
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L
DUIl lavoro immesso diventa:- Aumento di temperatura
Q
Trasformazione adiabaticaPerché l’adiabatica è
più pendente dell’isoterma?
massimom
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Una espansione adiabatica produce lavoro consumando energia interna
U=100J
U=90J L=10J
quindi deve essere un raffreddamento
Trasformazione adiabaticaQuanto vale il lavoro
nell’adiabatica?
massimom
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1) AB raffreddamento adiabatico
2) AC raffreddamento isocoroDU = Q – L = -Ladiabatica
DU = Q – L = QisocoraDato che le due trasformazioni raggiungono la stessa temperatura, la variazione di energia interna deve essere la stessa:Ladiabatica = - Qisocora = - n·Cv·DT
Macchina termica motrice1) Assorbe calore Q1 dalla sorgente calda
massimom
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M
Sorgente calda
Sorgente fredda
L
T1
T2
Q1
Q2
2) Cede calore Q2 alla sorgente fredda
3) Trasforma la differenza fra calore assorbito e calore ceduto in lavoro L
Il calore assorbito (Q1) diventa:- Lavoro prodotto (L)- Calore ceduto (Q2)
= 100 J
= 60 J
= 40 J
0 = (100 – 40) - 60Primo principio: DU = Q - L
DU=0
Macchina termica motricePerché il calore assorbito non diventa aumento di energia interna?
massimom
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> Perché la macchina lavora con una trasformazione ciclica, quindi torna sempre all’energia interna inziale
Sorgente calda
Sorgente fredda
L
T1
T2
Q1
Q2
= 100 J
= 50 J
= 40 J
= 10 JDU
> Quindi quella in figura non è una macchina,perché l’energia interna del gas aumenta di 10 J
10 = (100 – 40) - 50Primo principio: DU = Q - L
Macchina termica motrice
massimom
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M
Sorgente calda
Sorgente fredda
L
T1
T2
Q1
Q2
Il calore assorbito (Q1) diventa:- Lavoro prodotto (L)- Calore ceduto (Q2)
= 100 J
= 60 J
= 40 J
DU=0Il rendimento indica la percentuale di calore assorbito che la macchina è riuscita a trasformare in lavoro:
Q1
Lh = =
10060 = 0,6 = 60%
Macchina di Carnot
massimom
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M
Sorgente calda
Sorgente fredda
L
T1
T2
Q1
Q2
DU=0
Isoterma: assorbe Q1
Isoterma: cede Q2
Macchina di Carnot
massimom
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Scambia calore solo nelle isoterme Isoterma: assorbe Q1
Isoterma: cede Q2
Perché lo scambia con sorgentidi calore ideali (che si mantengonoa temperatura costante)
Adiabatica
Adiabatica
Per chiudere il ciclodevo utilizzare due adiabatichePerché se utilizzassi qualsiasi altratrasformazione ci sarebberoscambi di calore a temperaturanon costante