Q L Trasformazione isobara Il calore immesso diventa: U ... · 2alegge di Gay-Lussac: p/T=cost Q=...

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


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


Trasformazione isoterma


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


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


L

DUIl lavoro immesso diventa:- Aumento di temperatura

Q

Trasformazione adiabaticaPerché l’adiabatica è

più pendente dell’isoterma?

massimom


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


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


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


> 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


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


M

Sorgente calda

Sorgente fredda

L

T1

T2

Q1

Q2

DU=0

Isoterma: assorbe Q1

Isoterma: cede Q2

Macchina di Carnot

massimom


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

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