Limiti del primo principio
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Corso di Fisica Tecnica Ambientale Termodinamica: II Principio Limiti del primo principio Non spiega in quale verso avvengono le trasformazioni spontanee (es. flusso di calore, miscelazione dei gas). Non stabilisce alcuna limitazione alla conversione del calore in lavoro. Corso di Fisica Tecnica Ambientale Termodinamica: II Principio Fenomenologia del secondo principio L'esperienza ci insegna che: tutti i sistemi evolvono naturalmente verso un ben definito stato di equilibrio; la direzione naturale delle trasformazioni (in sistemi isolati) tende sempre ad equilibrare i potenziali energetici (termici, elettrici, ..) e non ad aumentare la loro differenza; in tutti i fenomeni naturali, a causa delle resistenze d'attrito, una parte di energia si trasforma in energia termica. Corso di Fisica Tecnica Ambientale Termodinamica: II Principio Enunciato di Clausius E’ impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di far passare calore da un corpo a temperatura inferiore ad uno a temperatura superiore. Ta δq Tb Corso di Fisica Tecnica Ambientale Termodinamica: II Principio Enunciato di Kelvin E’ impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di assorbire calore da una sola sorgente e di trasformarlo integralmente in lavoro. Ta Qa L macchina Qb Tb Corso di Fisica Tecnica Ambientale Termodinamica: II Principio Ciclo di Carnot 1 2 3 4 3 P 1 1 P Qc 2 Qc 1 Tc 4 Tc L L Tf 4 Qf Ciclo diretto Tf 2 3 Qf v 3 Ciclo inverso v Corso di Fisica Tecnica Ambientale Termodinamica: II Principio Teorema di Carnot Date due sorgenti a Tc e Tf una macchina qualunque funzionante tra tali temperature avrà rendimento minore o uguale di una macchina di Carnot funzionante tra le medesime temperature. Il segno uguale valendo nel caso di trasformazioni reversibili. Qf Tf 1− ≤1− Qc Tc Corso di Fisica Tecnica Ambientale Termodinamica: II Principio Alcune considerazioni sull’Entropia I processi possono avvenire solo in una certa direzione. I fenomeni devono procedere nella direzione che soddisfi il principio dell’aumento dell’entropia Sgen ≥ 0. L’entropia si conserva solo durante la trasformazioni reversibili (ideali) e cresce in tutti i fenomeni reali. L’entropia dell’Universo quindi cresce sempre. La generazione di entropia nei fenomeni reali è una misura delle irreversibilità presenti durante le trasformazioni. La generazione di entropia può essere utilizzata come una misura quantitativa delle irreversibilità associate ad una trasformazione.
