2° principio della termodinamica - Il ciclo di Carnot

fisica

2° principio della termodinamica 

1)POSTULATO DI CLAUSIUS "è impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia il passaggio di calore da un corpo freddo ad un corpo caldo".

2)POSTULATO DI KELVIN "è impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia la produzione di lavoro dal calore p 232e42c relevato da un'unica sorgente".

3)TEOREMA DI CARNOT "è impossibile realizzare una macchina termica che abbia rendimento superiore a quello della macchina di carnot operante alle stesse temperature".

4)PRINCIPIO(o TEOREMA) DI NON DIMINUZIONE DELL'ENTROPIA "l'entropia in un sistema isolato non può diminuire".

Il ciclo di Carnot 

Si compone di un isoterma da A a B che fa espandere il gas a temperatura costante, poi un'adiabatica continua ad espandere il gas facendo però diminuire la pressione e la temperatura da B a C, poi con un'isoterma a temperatura costante T_c fa riespandere il gas da C a D, ed infine da D di nuovo al punto A con un'adiabatica che mi fa espandere il gas.

Noi sappiamo che il rendimento di un ciclo è dato da L_ciclo/Q_ass. , e si indica con la lettera

Quindi L_ciclo= L_AB+L_BC+L_CD+L_DA = L_AB+ L_CD=Q_AB+Q_CD=Q₂+Q₁   

ΔE_intBC ΔE_intDA

η_c=(Q₂+Q₁)/Q₂= 1+ Q₁/Q₂=

1+(nRTln(V_D/V_C))/(nRTln(V_B/V_A)) 

Sappiamo pero che in un'adiabatica (pV =cost.) TV = cost. quindi

T_B V_B T_C V_C V_B V_C η_c= 1- T₁/T₂

T_A V_A T_D V_D V_A    V_D

L = Q₂+Q₁

L'entropia

Kelvin implaica ed è implicato per Clausius. K   C. (Dimostrare tutta l'esperienza negando prima Kelvin acquisendo calore da un solo termostato per produrre lavoro che fa girare delle palette in un liquido aumentando la sua temperatura e quindi si giunge a negare anche Clausius; poi si nega Clausius e si fa un sistema con due macchine una di carnot che opera normalmente fornendo 30J di calore al termostato freddo i quali vengono ripresi da uno pseudo frigorifero che li rimanda senza produrre lavoro nel termostato caldo ma questo va contro Clausius e anche contro Kelvin è come se il termostato freddo non esistesse quindi si effettuerebbe una trasformazione acquisendo calore da un solo termostato).

η_c=1+ Q₁/Q₂     η_c=1- T₁/T₂ 1+ Q₁/Q₂=1- T₁/T₂ ΣQ_i/T_i=0 UGUAGLIANZA

DI CLAUSIUS

1+ Q₁/Q₂<1- T₁/T₂ ΣQ_i/T_i<0 DISUGUAGLIANZA DI CLAUSIUS

La varianza di entropia non può essere <0 al massimo può essere uguale a zero nel caso di una trasformazione reversibile. Il SISTEMA è colui che compie la trasformazione , l'AMBIENTE è ciò con cui il sistema scambia lavoro e calore e l'UNIVERSO sono il sistema e l'ambiente.