Esercizi di fisica con soluzioni/Il II principio della termodinamica: differenze tra le versioni

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m corretto esercizio 10 soluzione
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Il calore specifico dell'acqua viene dalla definizione di equivalente meccanico della caloria:
:<math>c_a=4180\ J/Kkg\ </math>
Quindi il calore assorbito dalla sorgente fredda vale in un ora:
:<math>Q_1=\lambda m+mc_a(T_2-T_1)=10^6\ J/ora\ </math>
Se avessi una macchina ideale frigorifera operante tra <math>T_1\ </math> e <math>T_2\ </math>
il lavoro minimo per produrre
tale quantità di ghiaccio in un ora sarebbe:
:<math>W=-Q_1\frac {T_2-T_1}{T_1}=-1.6\cdot 10^5\ J/ora\ </math>
Il calore ceduto alla sorgente più calda in un'ora:
:<math>Q_2=W-Q_1=-1.17\cdot 10^6\ J/ora\ </math>
Quindi una potenza assorbita di:
Quindi la potenza assorbita sarebbe (dividendo il lavoro per il tempo in secondi):
:<math>P=W/3600=43\ W\ </math>
Ma non è questa la quantità minima di lavoro, infatti l'entropia dell'universo termodinamico (sorgente e macchina fabbricatrice di ghiaccio) in tale processo aumenta.
Line 466 ⟶ 467:
:<math>\Delta S_s=-\frac {Q_2}{T_2}=3700\ J/K\ </math>
 
Quindi <math>Q_2\ </math> può essere inferiore del valore trovato, dovrebbe essere in un'ora:
:<math>Q'_2=-\Delta S_a T_2=-1.14\cdot 10^6\ J/ora\ </math>
:<math>W'=Q_2+Q_1=-1.27\cdot 10^5\ J/ora\ </math>
quindi la potenza minima è:
:<math>P'=W'/3600=35\ W\ </math>
 
===11. Condizionatore ideale===