In un ciclo di carnot la macchina compie un lavoro pari a 10 kj,sono presenti 3 moli di gas biatomico. La temperatura della sorgente calda è TC=550k. Durante un'espansione isoterma il volume finale è 5 volte il volume iniziale Vf=5Vi. Determinare il calore scambiato dalla sorgente calda Qc e la temperatura finale TF. Grazie
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Livello 1
Lavoro compiuto dal ciclo = 10 kJ = 10 000 J;
Il ciclo scambia calore solo nelle due isoterme; nelle due adiabatiche non c'è scambio di calore.
Nella prima isoterma assorbe calore, nella seconda cede calore alla sorgente fredda;
TC = 550 K;
n = 3 mol; gas biatomico;
L isoterma = calore assorbito
L = n R T * ln(V finale / Viniziale);
V finale = 5 Vo;
L = 3 * 8,314 * 550 * ln(5Vo /Vo);
L = 13718 * ln(5) = 22078 J = 2,21 * 10^4 J; nell'isoterma il calore assorbito diventa tutto lavoro;
Qc = calore assorbito dalla sorgente calda;
Qc = Lavoro dell'isoterma;
(L ciclo)/ Qc = η, rendimento del ciclo ;
η = 10 000 /22078 = 0,45 = 45% ;
TC = 550 K; temperatura della sorgente calda, da dove si assorbe il calore;
η = (TC - TF) / TC ; rendimento del ciclo di Carnot;
TC - TF = η TC;
TF = TC - ηTC;
TF = 550 - 0,45 * 550 = 303 K; (circa); temperatura della sorgente fredda, dove viene ceduto calore.
Ciao @ofi94
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Genius II
