2. SECONDO PRINCIPIOPRIMO PRINCIPIO

3. INIZIOINDIETRO

4. INIZIO
SECONDO PRINCIPIO DELLA
TERMODINAMICA
INDIETRO

5. TRASFORMAZIONE DI CALORE IN LAVORO
FU REALIZZATA
MEDIANTE LE
MACCHINE TERMICHE
NE SONO
ESEMPI
STORICI
QUELLE
DI
SAVERY (1695)
NEWCOMEN (1705)
WATT (1763)
L’ANALISI DEL LORO PRINCIPIO
DI FUNZIONAMENTO REALIZZATA
PER LA PRIMA VOLTA DA
CARNOT (1824)
CONDUCE AL
SECONDO PRINCIPIO
DELLA TERMODINAMICA
DEL QUALE SONO ENUNCIATI
EQUIVALENTI QUELLI DI
CLAUSIUS KELVIN
E’ IMPOSSIBILE
TRASFERIRE
SPONTANEAMENTE
CALORE DA UNA
SORGENTE FREDDA A
UNA SORGENTE
CALDA
E’ IMPOSSIBILE
COMPIERE LAVORO
CICLICAMNETE
ESTRAENDO CALORE
DA UNA SORGENTE
QUANDO OPERANO FRA DUE SOLE
SORGENTI A TEMPERATURA
T1 E T2 CON T1 < T2
PRELEVANO UNA
QUANTITA’ DI CALORE
Q2 DALLA SORGENTE A
TEMPERATURA T2
CEDONO UNA
QUANTITA’ DI CALORE
Q1 ALLA SORGENTE A
TEMPERATURA T1
REALIZZANO UN
LAVORO L = Q2 – Q1
CON UN
LAVORO UTILE
RENDIMENTO = ----------------------------------
CALORE ASSORBITO
ᶯ = 1 – Q1/Q2 = 1 – T1/T2 < 1
TALE ESPRESSIONE SI APPLICA A
TUTTE LE MACCHINE REVERSIBILI
CHE SCAMBIANO CALORE FRA
DUE SOLE SORGENTI A
TEMPERATURA T1 E T2
COME, AD ESEMPIO,
QUELLE CHE REALIZZANO IL
CICLO DI STIRLING
CICLO DI CARNOT
ENTROPIA

6. TRASFORMATION OF HEAT IN WORK
WAS MADE BY THE
THERMAL MACHINES
HISTORICAL
EXAMPLE
ARE
SAVERY (1695)
NEWCOMEN (1705)
WATT (1763)
ANALYSIS OF THEIR PRINCIPLE
WORKING FOR THE FIRST TIME MADE BY
CARNOT (1824)
LEAD TO
SECOND LAW OF
THERMODYNAMICS
OF WHICH ARE SET OUT EQUIVALENTS
CLAUSIUS KELVIN
IT IS IMPOSSIBLE TO
TRANSFER HEAT
SPONTANEOUSLY
FROM A COLD
SOURCE TO A HOT
SOURCE
IT IS IMPOSSIBLE TO
DO WORK
CYCLICALLY
REMOVING HEAT BY
ONE SOURCE
WHEN THEY OPERATE ONLY FROM TWO
SOURCES AT THE TEMPERATURE T1 AND
T2 WITH T1 < T2
THEY PICK A QUANTITY
OF HEAT Q2 FROM THE
SOURCE AT THE
TEMPERATURE T2
THEY GIVE A
QUANTITY OF HEAT Q1
FROM THE SOURCE AT
THE TEMPERATURE T1
THEY MAKE A WORK
W = Q2 – Q1
WITH A
USEFUL WORK
PERFORMANCE= ----------------------------------
ABSORBED HEAT
ᶯ = 1 – Q1/Q2 = 1 – T1/T2 < 1
THIS EXPRESSION IS APPLIED TO
EVERY REVERSIBLE MACHINES
WHICH EXCHANGE HEAT
BETWEEN ONLY FROM TWO
SOURCES AT THE TEMPERATURE
T1 AND T2
LIKE, FOR EXAMPLE,
THOSE WHICH REALIZE THE
STIRLING’S CYCLE
CARNOT’S CYCLE
THOSE OF
ENTROPY

7. Il principio è semplice e si basa su un contenitore
con due valvole. Il vapore spinge l'acqua
contenuta nel serbatoio verso l'alto, quindi il
vuoto istituito dalla condensazione provoca una
depressione che aspira l'acqua che proviene dal
basso. Si tratta di una macchina senza pistone
destinata ad un unico uso: lo svuotamento delle
acque dal fondo delle miniere

8. Nel disegno si nota che le aperture delle
valvole d'immissione del vapore e quella
dell'acqua di raffreddamento sono aperte
meccanicamente tramite due leve. Si nota una
pompa secondaria e accessoria, utilizzata per
riempire la cisterna dell'acqua fredda destinata
alla condensazione del vapore.

9. Il macchinario funziona tramite il vapore,
prodotto nella caldaia, che viene immesso
attraverso l’ apertura della valvola nel cilindro
determinando, grazie alla sua espansione,
l’ innalzamento del bilanciere. L’ apertura della
prima valvola e la chiusura della seconda lascia
fluire il vapore nel condensatore,
determinando così l’ abbassamento del
bilanciere. Nel condensatore, un getto d’
acqua fredda condensa il vapore, lasciandolo
poi defluire attraverso la valvola di scarico. La
macchina è a questo punto in grado di
riprendere il ciclo.

10. In termomeccanica una macchina termica è un dispositivo fisico o teorico che converte
l'energia termica fornita dall'ambiente esterno (calore) in lavoro. Le macchine termiche
sono tipicamente cicliche e sono quindi descritte fisicamente da un ciclo termodinamico.
Ogni macchina termica si attiene a questa formula:
ᶯ = = = 1 -
L Q2 – Q1 Q1
Q2 Q2 Q2

11. Il ciclo Stirling è un ciclo termodinamico che
descrive il funzionamento di una classe di
apparati (macchine generatrici o operatrici).
Descrive l'originale motore Stirling che fu
inventato e brevettato nel 1816 dal reverendo
Robert Stirling aiutato sostanzialmente dal
fratello ingegnere.

12. Il ciclo di Carnot ha la proprietà di essere il
ciclo termodinamico che evolve tra le due
sorgenti con il rendimento termodinamico
maggiore. Non esiste nessun altro ciclo che
abbia come temperature estreme le stesse
isoterme del ciclo di Carnot, tale da avere un
rendimento superiore a quello di Carnot.

13. L’entropia è la tendenza delle trasformazioni energetiche ad essere meccanicamente
inutilizzabili
(Aumento di entropia di un gas)
ΔS = S - S =B A ( )Ʃ
N
1
i
ΔQ
Ti
i
AB

14. The principle is simple and is based on a container
with two valves. The steam pushes the water
contained in the reservoir upward, and then the
vacuum established by the condensation creates a
depression that sucks the water that comes from
below. It is a machine without a piston intended
for a single use: the emptying of the water from
the bottom of the mines
home

15. In this illustration you can see that the
openings of the intake valves of the steam and
the cooling water are opened mechanically by
means of two levers. There is a secondary
pump and accessory, used to fill the tank of
cold water intended for steam condensation.

16. The machinery works via the steam produced
in the boiler, which is entered through the
opening of the valve in the cylinder
determining, thanks to its expansion, the
raising of the barbell. The opening of the first
valve and the closing of the second leaves flow
the steam in the condenser, thereby lowering
the barbell. In the condenser, a jet of cold
water condenses the steam, and letting it flow
through the exhaust valve. The machine is now
able to resume the cycle.

17. In thermo-mechanical a heat engine is a physical or theoretical device that converts
thermal energy supplied by the external environment (heat) into work. The thermal
machines are typically cyclical and are therefore physically described by a thermodynamic
cycle.
Every thermal machines abides at this formula:
ᶯ = = = 1 -
L Q2 – Q1 Q1
Q2 Q2 Q2

18. The Stirling’s cycle is a thermodynamic cycle
that describes the operation of a class of
devices (generating machines or operators).
Describes the original Stirling engine that was
invented and patented in 1816 by the
Reverend Robert Stirling substantially helped
by his brother engineer.

19. The Carnot cycle has the property of being the
thermodynamic cycle that evolves between
the two sources with greater thermodynamic
efficiency. There is no other cycle that has as
extreme temperatures the same isotherms of
the Carnot cycle, so as to have a higher
performaances than that of Carnot.

20. Entropy is the tendency of the energy transformations to be mechanically unusable
(Increase of entropy of a gas)
ΔS = S - S =B A ( )Ʃ
N
1
i
ΔQ
Ti
i
AB

21. TRASFORMAZIONI
TERMODINAMICHE
DI UN GAS IDEALE
ISOCORA
Q=∆U
L=0
∆U=Cmvn∆T
ISOBARA
Q=Cmpn∆T
L=P∆V
∆U=Cmvn∆T
ISOTERMA
Q=nRTln(V2/V1)
L=nRTln(V2/V1)
ADIABATICA
∆U=0
Q=0
L=-Cmvn∆T
∆U=Cmvn∆T
CICLO TERMODINAMICO
UNA LORO SEQUENZA CHIUSA DEFINISCE UN
PER IL QUALE
∆U=0 L : AREA DELLA
FIGURA PIANA CHE
RAPPRESENTA IL
CICLO NEL PIANO P , V
REVERSIBILI
IRREVERSIBILI
REALIZZATE
MEDIANTE
SUCCESSIONI DI STATO
DI QUASI EQUILIBRIO
SUCCESSIONI DI STATI DI
NON EQULIBRIO
Cmp e Cmv SONO LEGATI DALLA
RELAZIONE DI MAYER
Cmp=Cmv+R

22. THERMODYNAMIC
PROCESSES OF AN
IDEAL GAS
ISOCHORIC
Q=∆U
L=0
∆U=Cmvn∆T
ISOBAR
Q=Cmpn∆T
L=P∆V
∆U=Cmvn∆T
ISOTHERM
Q=nRTln(V2/V1)
L=nRTln(V2/V1)
ADIABATIC
∆U=0
Q=0
L=-Cmvn∆T
∆U=Cmvn∆T
THERMODYNAMIC CYCLE
THEIR CLOSED SEQUENCE DEFINE A
FOR WHICH
∆U=0 L : AREA OF THE
PLANE FIGURE THAT
REPRESENTS THE
CYCLE IN THE PLANE
P , V
REVERSIBLE
IRREVERSIBLE
REALIZZED
BY
SEQUENCES OF STATE OF
ALMOST EQUILIBRIUM
SEQUENCES OF STATE OF
NON-EQUILIBRIUM
Cmp e Cmv ARE LINKED BY
MAYER’S RELATION
Cmp=Cmv+R

23. TRASFORMAZIONE ISOCORA
In termodinamica una trasformazione isocora
è una variazione dello stato di un gas durante
la quale il volume rimane costante mentre la
pressione e la temperatura aumentano.
IN UNA TRASFORMAZIONE ISOCORA SI HA:
Un rifornimento di calore Q: Q=Cmvn∆T
Una variazione dell’energia interna del gas: ∆U=Cmvn∆T
Poiché il volume rimane invariato, non c’è nessun lavoro: L=0
HOME

24. In termodinamica una trasformazione isobara
è una trasformazione termodinamica dello stato di
un gas durante la quale la pressione rimane
costante mentre il volume e la temperatura del
gas aumentano.
IN UNA TRASFORMAZIONE ISOBARA SI HA:
Un rifornimento di calore Q: Q= Cmpn∆T
Un compimento di lavoro L: L=P∆V=nR∆T
Una variazione dell’energia interna del gas: ∆U=Cmvn∆T
La pressione rimane invariata
HOME

25. In termodinamica una trasformazione isoterma
è una variazione dello stato di un gas durante la
quale la temperatura rimane costante mentre il
volume o la pressione aumentano.
IN UNA TRASFORMAZIONE ISOTERMA SI HA:
Un compimento di lavoro L: L=nRTln(V2/V1)
Aumento del volume a discapito della pressione
Aumento della pressione a discapito del volume
Poiché la temperatura rimane invariata, non c’è nessuna variazione dell’energia
interna: ∆U=0
HOME

26. In termodinamica una trasformazione
adiabatica è una variazione dei parametri
P, V, T del sistema senza che si produca
alcuno scambio di calore con l’ambiente
esterno.
IN UNA TRASFORMAZIONE ADIABATICA SI HA:
Un compimento di lavoro L: L=-Cmvn∆T
Una variazione dell’energia interna del gas: ∆U=Cmvn∆T
Una variazione dei parametri P, V, T
Poiché non si produce scambio di calore con l’esterno: Q=0
HOME

27. Si definisce ciclo termodinamico una successione finita di
trasformazioni termodinamiche al termine delle quali il
sistema torna al suo stato iniziale.
IN UN CICLO TERMODINAMICO SI HA:
Un compimento di lavoro L: Labcda=(Pa-Pd)x(Vb-Va)
Un rifornimento di calore Q: Q=L
Una variazione dei parametri P, V, T
Poiché in un ciclo termodinamico la temperatura ritorna allo stato iniziale: ∆U=0
HOME

28. Si definisce trasformazione termodinamica di un gas una sequenza di
modificazioni dei valori delle grandezze termodinamiche pressione P, volume V,
temperatura T del gas stesso che conduce da uno stato caratterizzato dai valori
P1, V1, T1 ad uno stato caratterizzato dai valori P2, V2, T2.
HOME

29. Una trasformazione termodinamica si dice reversibile quando in ogni punto del volume V del
gas, è possibile individuare un identico valore della pressione e un identico valore della
temperatura.
Una trasformazione termodinamica si dice irreversibile quando in ogni punto del volume V
del gas, non è possibile individuare un identico valore della pressione e un identico valore
della temperatura.
HOME

30. Sostituendo dal primo principio della termodinamica le tre relazioni presenti
nella trasformazione isobara, è possibile ricavare la seguente relazione:
Cmp=R+Cmv
Questa relazione è chiamata «relazione di Mayer», che mette in correlazione i
calori specifici a volume e a pressione costante di un gas ideale.
HOME

31. ISOCHORIC TRANSFORMATION
In thermodynamics an isochoric
transformation is a variation of the state of a
gas, during which the volume remains
constant while the pressure and temperature
increase.
AN ISOCHORIC TRANSFORMATION HAS:
A supply of heat Q: Q=Cmvn∆T
A change in internal energy of the gas: ∆U=Cmvn∆T
Because the volume remains the same, there isn’t work: L = 0
HOME

32. In thermodynamics, an isobaric transformation
is a thermodynamic transformation of the state of
a gas, during which the pressure remains constant
while the volume and temperature of the gas
increases.
AN ADIABATIC TRANSFORMATION HAS:
A supply of heat Q: : Q= Cmpn∆T
A completion of work L: L=P∆V=nR∆T
A change in internal energy of the gas: ∆U=Cmvn∆T
The pressure remains unchanged
HOME

33. In thermodynamics an isothermal
transformation is a variation of the state of a
gas, during which the temperature remains
constant while the volume or pressure
increases.
AN ISOTHERM TRANSFORMATION HAS:
A completion of work L: L=nRTln(V2/V1)
Volume increase at the expense of pressure
Pressure increase at the expanse of volume
Because the temperature remains unchanged, there isn’t change in internal
energy: ∆U=0
HOME

34. INIZIOINDIETRO

35. INIZIOINDIETRO

36. INIZIOINDIETRO

37. INIZIOINDIETRO

38. INIZIOINDIETRO

39. Sitografia e bibliografia:……….
Realizzato da:
GIROLAMO & LORENZO MORANO
Curato da:
Prof.ssa MARIA LUISA DI PIETRO
Prof.ssa CORRADA DIMAURO
Prof.ssa CLAUDIA AMATO