Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche - fisica/mente

Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche
curve che soddisfano l’equazione pv RT
k c p
= , avendo indicato con k = il rapporto tra i calori
cv
specifici a pressione e a volume costante.
Nella rappresentazione (p, v) l’area compresa fra le ordinate dei punti estremi del diagramma, l’asse
delle ascisse e la curva rappresentativa della trasformazione equivale, in scala opportuna, al lavoro
esterno compiuto dal fluido durante la trasformazione: è positiva, ossia si tratta di lavoro eseguito
dal fluido, se la trasformazione si muove verso un aumento di volume; è negativa, ossia si tratta di
lavoro assorbito dal fluido, nel caso opposto.
Nei diagrammi entropici le trasformazioni isotermiche (e le isobariche per il vapor saturo) sono
rappresentate da rette orizzontali, le adiabatiche da rette verticali, le isobariche per i gas e il vapore
surriscaldato da curve di andamento prossimo all’esponenziale 1 e che salgono verso destra (perché
somministrando calore aumentano l’entropia e la temperatura), le isometriche da curve che salgono
verso destra più rapidamente di quelle isobariche.
Nei diagrammi entropici l’area compresa fra la curva di trasformazione, l’asse delle ascisse e le
ordinate estreme rappresenta, in opportuna scala, il calore dato o tolto all’unità di peso del fluido 2 : il
calore viene dato, quando la curva viene descritta nel senso delle entropie crescenti; viene tolto,
quando la curva viene descritta nel senso inverso.
1.2. Trasformazione dell’acqua in vapore
La trasformazione dell’acqua in vapore avviene a pressione e a temperatura costante ed è
rappresentata nel diagramma (p, v) da una retta orizzontale.
Durante la fase di riscaldamento dell’acqua, dalla temperatura iniziale di 0°C fino alla temperatura
di ebollizione t0 relativa alla pressione costante p0, il volume dell’acqua aumenta pochissimo, da v0
a v0’, e la trasformazione è rappresentata dal segmento AB.
Continuando a somministrare calore, l’acqua vaporizza e la pressione rimane costante fino alla
completa trasformazione dell’acqua in vapore; il volume aumenta da v0’ a v0”. Questa fase di
vaporizzazione è rappresentata dal segmento BC 3 .
Fornendo ancora calore, si ottiene vapore surriscaldato: il volume e la temperatura aumentano e il
punto rappresentativo si sposta a destra di C sull’orizzontale a pressione costante p0.
Se la trasformazione dell’acqua in vapore avviene ad un’altra pressione costante p1>p0, la sua
rappresentazione sul diagramma avverrà su un’altra orizzontale, al di sopra della prima. La
vaporizzazione inizierà ad una temperatura t1>t0 e a un volume v1’>v0’ e terminerà ad un volume
v1”