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Capitolo 5
Il bilancio entropico
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&Lz q VWDWR VDQFLWR WUDPLWH GXH HQXQFLDWL ,O SULPR HVSUHVVR LQ IRUPD HPEULRQDOH QHO
GD :LOOLDP 7KRPVRQ ORUG .HOYLQ
±
H FRPSOHWDWR QHO
GD 0D[ 3ODQFN
±
ID ULIHULPHQWR DL PRWRUL WHUPLFL LO VHFRQGR IRUPXODWR QHO
GD 5XGROI
&ODXVLXV
±
ULJXDUGD LQYHFH OH PDFFKLQH IULJRULIHUH H OH SRPSH GL FDORUH
3L SUHFLVDPHQWH O¶HQXQFLDWR GL .HOYLQ ± 3ODQFN DIIHUPD FKH
È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico effetto sia l’assorbimento
di calore e la sua trasformazione in lavoro
.
,QYHFH O¶HQXQFLDWR GL &ODXVLXV DIIHUPD FKH
È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico effetto sia il trasferimento
di calore da un sistema a temperatura più bassa a un sistema a temperatura più alta.
6L SXz LQQDQ]L WXWWR RVVHUYDUH FKH OH WUDVIRUPD]LRQL LPSRVVLELOL GL FXL VL SDUOD VRQR GL IDW
-
WR WUDVIRUPD]LRQL FLFOLFKH LQIDWWL VH LO ORUR XQLFR HIIHWWR VRQR GHWHUPLQDWL VFDPEL GL FDORUH H
GL ODYRUR VLJQL¿FD FKH QRQ FL SRVVRQR HVVHUH YDULD]LRQL GL VWDWR GHO VLVWHPD WUD OH FRQGL]LRQL
LQL]LDOL H ¿QDOL H TXLQGL FKH LO VLVWHPD GHYH ULSUHVHQWDUVL QHO PHGHVLPR VWDWR
4XHVWR UHTXLVLWR q HVVHQ]LDOH SHUFKp HOLPLQDQGROR O¶LPSRVVLELOLWj QRQ VXVVLVWH SL $G
HVHPSLR VH VL FRQVLGHUD XQ JDV DOO¶LQWHUQR GL XQ VLVWHPD SLVWRQH ± FLOLQGUR LQ HTXLOLEULR WHU
-
PLFR FRQ O¶DPELHQWH )LJXUD
q SHUIHWWDPHQWH SRVVLELOH IRUQLUJOL XQD TXDQWLWj GL FDORUH
Q
a
mettendolo in contatto con una sorgente calda a temperatura
T
a
H ODVFLDUH FKH VL HVSDQGD
OLEHUDPHQWH HURJDQGR XQD TXDQWLWj GL ODYRUR
L
VH LO ULVFDOGDPHQWR q VXI¿FLHQWHPHQWH OHQWR
OD WUDVIRUPD]LRQH HYROYH PDQWHQHQGR OD SURSULD WHPSHUDWXUD
T
g
costantemente uguale alla
temperatura esterna
T
e
LO FKH LPSOLFD GXH FRVH
a)
FKH QRQ FL VRQR VFDPEL WHUPLFL FRQ O¶DPELHQWH H TXLQGL JOL XQLFL VFDPEL WHUPLFL FKH
KDQQR OXRJR GXUDQWH OD WUDVIRUPD]LRQH VRQR TXHOOL FRQ OD VRUJHQWH FDOGD
b)
FKH PDQWLHQH OD VXD HQHUJLD LQWHUQD FRVWDQWH SHUFKp FRPH VL YHGUj DO &DSLWROR VH
LO JDV q VXI¿FLHQWHPHQWH UDUHIDWWR O¶HQHUJLD LQWHUQD q IXQ]LRQH VROR GHOOD WHPSHUDWXUD
L
T
e
T
g
;
T
e
Q
a
T
a
Figura 5.9
'DWR FKH QRQ FL VRQR YDULD]LRQL GL DOWUH IRUPH GL HQHUJLD GDO ELODQFLR HQHUJHWLFR GHO
VLVWHPD JDV ULVXOWD FKH
Q
a
=
U
i
2
–
U
i
+
L
=
L
H TXLQGL WXWWR LO FDORUH IRUQLWR VL q WUDVIRUPDWR LQ ODYRUR 0D LQ TXHVWR FDVR OD WUDVIRUPD]LRQH
QRQ q FHUWDPHQWH GHO WLSR ULFKLHVWR GDOO¶HQXQFLDWR GL .HOYLQ ± 3ODQFN LQIDWWL OD FRQYHUVLRQH
GHO FDORUH LQ ODYRUR QRQ q O¶XQLFR ULVXOWDWR SHUFKp VL KD DQFKH XQ DXPHQWR GL YROXPH ,Q DOWUL
WHUPLQL OD WUDVIRUPD]LRQH QRQ q FLFOLFD