Trasformazioni Cicliche - Primo Principio Termodinamica (da completare)

Le trasformazioni cicliche sono quelle che, partendo da uno stato termodinamico 1, portano il sistema nello stato 2Ξ1

A)Sistemi chiusi
Essendo l'energia interna una grandezza di stato la relazione Q-l=ΔU diventa:Q=L

dove Q ed L sono rispettivamente la somma della quantità di energia termica e la somma di quantità di energia meccanica scambiate lungo il ciclo; ciò significa che in un ciclo l'energia termica complessivamente scambiata è uguale all'energia meccanica complessivamente scambiata.

Se la trasformazione ciclica è quasi statica si ha: l=(di linea)∫pdv

∫integrale esteso a tutto il ciclo.

infatti il lavoro specifico l=∫pdv è uguale all'area racchiuso dalla linea di trasformazione.

l positivo----verso orario
l negativo----verso antiorario


verso orario: il ciclo cede all'ambiente una quantità di energia meccanica che è uguale alla quantità di energia termica complessivamente scambiata.

tale ciclo è definito diretto.
applicazione impianti termici motori


A1)RENDIMENTO TERMODINAMICO

Di un ciclo diretto è definito rendimento termodinamico il rapporto tra la somma di tutti i lavori( positivi o negativi) del ciclo e la somma di tutte le quantità di energia termica assorbite dal ciclo stesso.


η=L/Qi
Q=L di conseguenza Qi-Qu=L

risulta:


η=Qi-Qu/Qi= 1-Qu/Qi


Il rendimento termodinamico è compreso tra i valori 0 ed 1, e come si vedrà il valore uno è una valore non raggiungibile.


A2)CICLO INVERSO

Ciclo inverso, trasformazione ciclica antioraria, il sistema complessivamente riceve dall'ambienta una quantità di energia meccanica che per Q=L è uguale alla quantità di energia termica complessivamente ceduta all'ambiente.

Esempio di ciclo inverso: impianti frigoriferi, pompa di calore


A3)COP coefficiente di prestazione

COPf= per i frigoriferi
COPp= per le pompe di calore