Notifiche
Cancella tutti

[Risolto] Fisica

  

0

Una macchina di Carnot M23 lavora tra le due temperature T3= 1200K eT2= 800K; una seconda macchina di Carnot M12 lavora tra la temperatura T2 e una temperatura inferiore T1= 400K. La macchina M23 assorbe a ogni ciclo in calore positivo Q3 = 600 J dalla sorgente a temperatura T3, produce un lavoro W23 e cede alla sorgente a temperatura T2 il calore Q2. 

In cascata, la macchina M12 assorbe il calore |Q2| dalla stessa sorgente e produce così un ulteriore lavoro W12. 

a. Si determinino le quantità di lavoro prodotte dalle due macchine e i valori dei corrispondenti calori scambiati. 

b. Si calcoli il rendimento della macchina Mtot, composta da un ciclo M23 seguito da un ciclo M12 e lo si confronti con il rendimento della macchina di Carnot M13 che lavora tra le temperature T3 e T1. 

c. Si giustifichi dal punto di vista teorico il risultato a cui si è giunti nel calcolo precedente. 

IMG 20210802 150033
Autore
Etichette discussione
1 Risposta



2

Una macchina di Carnot M23 lavora tra le due temperature T3= 1200K eT2= 800K; una seconda macchina di Carnot M12 lavora tra la temperatura T2 e una temperatura inferiore T1= 400K. La macchina M23 assorbe a ogni ciclo in calore positivo Q3 = 600 J dalla sorgente a temperatura T3, produce un lavoro W23 e cede alla sorgente a temperatura T2 il calore Q2. 

In cascata, la macchina M12 assorbe il calore |Q2| dalla stessa sorgente e produce così un ulteriore lavoro W12. 

a. Si determinino le quantità di lavoro prodotte dalle due macchine e i valori dei corrispondenti calori scambiati. 

b. Si calcoli il rendimento della macchina Mtot, composta da un ciclo M23 seguito da un ciclo M12 e lo si confronti con il rendimento della macchina di Carnot M13 che lavora tra le temperature T3 e T1. 

c. Si giustifichi dal punto di vista teorico il risultato a cui si è giunti nel calcolo precedente. 

a)

rendimento ɳ 23 = (1200-800)/1200 = 0,30 (o 30%)

calore assorbito Q 23 = 600 joule

lavoro svolto W 23 = Q 23*ɳ 23 = 600*0,30 = 180 joule

calore ceduto Q 2 = Q23-W23 ) 600-180 =420 joule

 

ɳ M12 = (800-400)/800 = 0,50 (o 50%)

calore assorbito Q 2 =  420 joule 

lavoro svolto W 12 = Q2*ɳ M12 = 420*0,50 = 210 joule 

 

lavoro totale W = W 23+W 12 = 210+180 = 390 joule

rendimento complessivo ɳ tot = W/Q 23 = 390/600 = 0,65 (o 65%) 

 

b) 

ɳ M13 = (1200-400)/1200 = 800/1200 = 2/3 = 0,667 (o 66,7%) > 0,65

lavoro W13 = Q3*ɳ M13 = 600*2/3 = 400 joule > W 

 

c)

due rendimenti in cascata hanno un valore minore di un rendimento singolo operante tra gli stessi estremi di temperatura !!!

 



Risposta




SOS Matematica

4.6
SCARICA