Il concetto di trasformazione reversibile porta alla costruzione teorica di macchine in grado di operare ciclicamente tramite l’uso di trasformazioni reversibili.
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"La scienza è il capitano, gli ingegneri i suoi soldati."
Il concetto di trasformazione reversibile porta alla costruzione teorica di macchine in grado di operare ciclicamente tramite l’uso di trasformazioni reversibili.
In maniera opposta a quanto accade per le trasformazioni irreversibili
Una trasformazione è reversibile se e solo se è possibile riportare sistema ed ambiente nelle condizioni iniziali.
Ma, quali sono le caratteristiche di una trasformazione reversibile?
Kelvin:
E’impossibile, attraverso l’intervento di materia inanimata, ottenere effetti meccanici da qualsivoglia parte di materia raffreddandola a una temperatura inferiore a quella del più freddo degli oggetti circostanti.
Planck:
E’impossibile costruire una macchina che, lavorando su un ciclo completo, non produca alcun altro effetto che quello d’alzare un peso e raffreddare un serbatoio di calore.
Definizione:
Una trasformazione è detta irreversibile se non è più possibile riportare sistema oppure ambiente nelle condizioni iniziali.
Praticamente è l’opposto della definizione di trasformazione reversibile.
La seconda legge pone dei vincoli su come l’energia tende a ridistribuirsi in un sistema durante una trasformazione.
In particolare permette di:
La legge di stato dei gas perfetti può essere ottenuta seguendo diversi percorsi:
quello della teoria cinetica dei gas, che ipotizza che la pressione esercitata da un gas sulle pareti del suo contenitore sia dovuta al moto caotico delle microscopiche molecole ce compongono il gas e quello sperimentale, cui tramite esperimenti, si cerca di ottenere una legge che ben descriva il comportamento di un gas ideale.
Riprendiamo il discorso incominciato nel post precedente, analizziamo le fasi di un motore Stirling e ricaviamo una formula teorica che esprima il suo rendimento.
Stranamente negli attuali testi di macchine non viene lasciato spazio alla trattazione del ciclo Stirling, eppure avevo sentito dire che il motore di Stirling è l’unico motore il cui ciclo teorico è in grado di raggiungere un’efficienza pari a quella del ciclo di Carnot. Fino ad oggi non avevo prestato attenzione a questa sua caratteristica.
Mi sono fermato a riflettere: quale sarà il segreto della sua efficienza?