Termodinamica/Seconda legge: differenze tra le versioni
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# Compressione isotermica in 3-4, e
# Compressione adiabatica in 4-1.
[[Image:pvcarnot_Engineering_Termodinamics.png| Diagramma pressione volume in un ciclo di Carnot]]
Si trasferisce calore in 1-2 (''Q<sub>1</sub>'') si espelle calore in 3-4 (''Q<sub>2</sub>'').
L'efficienza termica e' ''η<sub>th</sub> = W/Q<sub>1</sub>''.
Applicando la prima legge abbiamo, ''W = Q<sub>1</sub> − Q<sub>2</sub>'', quindi ''η<sub>th</sub> = 1 − Q<sub>2</sub>/Q<sub>1</sub>''.
Il ''principio di Carnot'' afferma che
# Nessun motore che lavora tra due sorgenti a temperatura differente e' piu' efficiente del motore di Carnot, e
# Tutti i motori di Carnot che lavorano tra sorgenti alla stessa temperatura hanno la stessa efficienza.
La prova delle affermazioni sopra indicate viene dalla seconda legge , considerando il caso contrario..
Per esempio, se hai un motore di Carnot che e' piu' efficiente di un altro, possiamo usare una pompa di calore
e combinarlo con un altro motore per produrre lavoro senza espulsione di calore, violando cosi' la seconda legge.
Un [[w:corollario|corollario]] del principio di Carnot e' che ''Q<sub>2</sub>/Q<sub>1</sub>'' e' funzione di ''t<sub>2</sub>'' e ''t<sub>1</sub>'', la temperatura della sorgente termica.
O, anche
<math> \frac{Q_1}{Q_2} = \phi
\left(
t_1, t_2
\right)</math>
== Scala termodinamica della temperatura ==
Lord Kelvin uso' il principio di Carnot per stabilire una scala termodinamica
della temperatura che e' independente dal materiale.
Considero' tre temperature, ''t<sub>1</sub>'', ''t<sub>2</sub>'', e ''t<sub>3</sub>'', cosicche'
''t<sub>1</sub>'' > ''t<sub>3</sub>'' > ''t<sub>2</sub>''.
Cpme mostrato nella sezione precedente, la quantita' di calore trasferito dipende
soltanto dalle temperature.
Consideriamo le sorgenti termiche 1 e 2:
<math> \frac{Q_1}{Q_2} = \phi
\left(
t_1, t_2
\right)</math>
Adesso prendiamo in considerazione la 2 e la 3:
<math> \frac{Q_2}{Q_3} = \phi
\left(
t_2, t_3
\right)</math>
Infine la 1 e la 3:
<math> \frac{Q_1}{Q_3} = \phi
\left(
t_1, t_3
\right)</math>
Eliminando il calore trasferito, abbiamo la seguente condizione per l'equazione ''φ''.
<math> \phi
\left(
t_1, t_2
\right) = \frac{\phi
\left(
t_1, t_3
\right)}{\phi
\left(
t_2, t_3
\right)}</math>
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