Esercizio di fisica sul secondo principio della termodinamica,numero 29 pagina 424

Nelle adiabatiche non c'è scambio di calore; Q = 0 J; quindi la variazione di entropia è nulla.

In un ciclo ideale di Carnot, la variazione di entropia é nulla.

nelle isoterme tutto il calore scambiato, diventa lavoro;

P V = costante; legge delle isoterme

Lavoro (isoterma) = n R T ln[(Vfinale)/(Viniziale)];

Per la legge dei gas perfetti:

P V = n R T;

L (isoterma) = P V  ln[(Vfinale)/(Viniziale)];

Se vogliamo il lavoro in Joule dobbiamo avere P in Pascal e V in m^3;

1 litro = 10^-3 m^3;

PA * VA = PB * VB ; (dovrebbe essere così se fosse un'isoterma, ma dai dati non mi pare).

PA * VA = (5 * 1,013 * 10^5 Pa) * (1 * 10^-3 m^3) = 5,065 * 10^2 J;

VA = 1 L;  VB = 2,2; nel rapporto possiamo lasciare i litri.

L(AB) = 5,065 * 10^2 * ln(2,2/1) = 506,5 * 0,788 = 400 J;

(AB = espansione, Q assorbito, lavoro positivo).

Dovrebbe essere: PD * VD = PC * VC;

(anche qui con i dati del grafico, non è rispettata la legge delle isoterme).

PC * VC = 1 * 1,013 * 10^-5 * 2,6 * 10^-3 = 263,38 J,

L(CD) = 263,38* ln(1,6/2,6) = 263,38 * (-0,486) = - 128 J; (circa - 130 J)

(CD = compressione, Q ceduto, lavoro negativo);

Rendimento del ciclo di Carnot:

η = (TA - TC) / TA;

TA = PA * VA / nR;  TC = PC * VC / nR;

TA  - TC = (PA * VA - PC * VC) / nR

η = (PA * VA - PC * VC) / (PA * VA),

η = (506,5 - 263,38) / 506,38;

η = 243,12 / 506,38 = 0,48.

@ris   ciao

Ribadisco che i dati del grafico, non sono corretti.