Termodinamica

LA TERMODINAMICA LA TERMODINAMICA LA TERMODINAMICA E I SUOI PRINCIPI Ogni sistema può essere osservato dal punto di vista dei trasferimenti di energia con l'ambiente esterno. E' questo il punto di vista della termodinamica, che studia le leggi con cui i corpi scambiano lavoro e calore con l'ambiente che li circonda. La termodinamica: si occupa delle trasformazioni di calore in lavoro che hanno luogo in tutti i motori termici è fondata su 2 leggi, i cosiddetti principi della termodinamica, che hanno un carattere estremamente generale PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E' un'estensione del principio di conservazione dell'energia meccanica. Oltre al lavoro include anche il calore come forma di trasferimento dell'energia SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Stabilisce alcune limitazioni alla possibilità di trasformare calore in lavoro LE MACCHINE TERMICHE Come si fa a trasformare il calore in lavoro utile? Con le macchine termiche che appunto sono macchine che utilizzano il calore per trasformarlo in lavoro. Dall'energia meccanica si passa sempre all'energia termica. Le macchine termiche possono essere: a combustione interna (la combustione avviene dentro) a combustione esterna (la combustione avviene al di fuori del cilindro e del pistone) a reazione a razzo MACCHINE A COMBUSTIONE ESTERNA: LA MACCHINA DI NEWCOMEN 2 bilanciere acqua di refrigerazione stantuffo 1 vapore 1 secchio che scende nel pozzo 3 della miniera acqua 3 cilindro vapore bollitore cioè sorgente di calore fornace a temperatura elevata Il vapore prodotto dalla bollitura dell'acqua entra nel cilindro. Lo stantuffo si alza per l'aumento di volume del gas. Lo stantuffo fa abbassare il secchio, che entra nel pozzo L'acqua di refrigerazione scende per mezzo di alcuni buchini che ci sono nel tubo L'acqua fredda fa condensare il vapore contenuto nel cilindro Il vapore diventa acqua. A causa della diminuzione del volume lo stantuffo si abbassa. Lo stantuffo fa alzare il secchio, che sale dal pozzo L'acqua viene incanalata in un tubo Il tubo riporta l'acqua nel bollitore Nel punto 1, nel momento in cui il vapore ha fatto salire lo stantuffo, la temperatura è diminuita. Questo perché il vapore ha compiuto un lavoro ed ha ceduto un po' di energia. Questa macchina aveva un rendimento molto basso, circa il 4%. Questo perché si hanno perdite di calore un po' ovunque: attraverso le pareti del bollitore, dei tubi etc. Ma soprattutto nel cilindro, perché prima che il cilindro possa essere riempito di vapore, deve essere riscaldato e quindi si hanno perdite di energia. Una volta che il vapore diventa acqua la temperatura delle pareti del cilindro è diminuita. Di conseguenza nel 2° ciclo si avranno altre perdite di calore per riscaldare nuovamente il cilindro. Il rendimento è il rapporto tra lavoro prodotto e calore fornito. In formula: L R = ------- Q Il rendimento è sempre inferiore a 1, perché il calore che perdo è minore di quello fornito. Do 100 e guadagno più poco. FUNZIONAMENTO DI TUTTE LE MAC Continua »