PRINCIPI TERMODINAMICA 1

- PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA- SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA- RENDIMENTO DI UNA MACCHINA TERMICA

corso integrato FISICA - disciplina FISICA MEDICALaurea in LOGOPEDIA

PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA

PRINCIPI TERMODINAMICA

I° PRINCIPIO della TERMODINAMICA 1

2

U = funzione di stato energia interna

TRASFORMAZIONE CHIUSA : U = 0TRASFORMAZIONE APERTA : U = U2 – U1 0

PRINCIPIO di CONSERVAZIONE dell'ENERGIA

I° PRINCIPIO TERMODINAMICAU = JQ – L

*

PRINCIPI TERMODINAMICA 3

I° PRINCIPIO della TERMODINAMICA 3

convenzione dei segni : L compiuto dal sistema POSITIVO L compiuto sul sistema NEGATIVO Q fornito al sistema POSITIVO Q fornito dal sistema NEGATIVO

*

JQ – L = U

PRINCIPI TERMODINAMICA

II° PRINCIPIO della TERMODINAMICA

4

I° PRINCIPIO conservazione energia

limitazioni

non tutte le trasformazioni di energia sono ammesse

L Q sempre possibileQ L impossibile con una sola sorgente

U, H nessuna indicazione sul verso in cui un processo termodinamico procede spontaneamente

II° PRINCIPIO

PRINCIPI TERMODINAMICA

RENDIMENTO di una MACCHINA TERMICA

5

1

TERMOSTATO : sistema termodinamico di capacità termica infinita

Q1

Q2

macchinatermica

MACCHINA TERMICATERMOSTATO T1

TERMOSTATO T2

L

CICLO CHIUSO U = 0

JQ1 = L + JQ2

CONSERVAZIONE ENERGIA

RENDIMENTO = LJQ1 < 1=

Q1 – Q2

JQ1

JQ1 – JQ2

Q1=

PRINCIPI TERMODINAMICA 6

II° PRINCIPIO della TERMODINAMICA

enunciati equivalenti :

Kelvinnon esiste macchina termica che trasformi calore in lavoro meccanico con un solo termostato

Clausius non esiste trasformazione in cui calore passa da termostato freddo a termostato caldo spontaneamente (senza lavoro compiuto dall'esterno)

PRINCIPI TERMODINAMICA

MACCHINE TERMICHE

7

1

a) energia meccanica calore

100%

b) calore lavoro meccanico < 100%c) altre forme di energia

lavoro meccanico 100% (teorico)

U cascata energia elettrica

lavoro meccanicopila (energia elettrica)

PRINCIPI TERMODINAMICA 8

MACCHINE TERMICHE 2

sistemi biologici (corpo umano)

energia chimica calorelavoro meccanico

{

< 100% (energia dissipata per attrito)