Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e ... - Valentiniweb.com

Cap.6 - Le macchine termiche semplici
mentre quello entropico diviene:
W
TC
0 = + Sirr
(4)
TC
il che, essendo entrambi i termini a secondo membro positivi, è manifestamente impossibile.
Tuttavia non è impossibile il contrario, ossia costruire una macchina che assorba lavoro
cedendo calore ad una sola sorgente. Basta riconsiderare il caso precedente cambiando segno
ad entrambi gli scambi. Una macchina di tale tipo viene detta totalmente dissipativa ed un
freno ne costituisce un esempio pratico.
Tc
SET
|Wtc|
Tc
|Wtc|
M
|Wm|
SEM
|Wm|
Figura 1: Schema di funzionamento e flusso di energia in una macchina semplice motrice che
interagisce con una sola sorgente (il funzionamento è impossibile).
Macchina termica semplice motrice
In forza di quanto detto, per potere funzionare una macchina termica deve scambiare calore
con almeno due SET, cedendo energia meccanica ad un SEM. Una macchina che scambia
calore con due sole sorgenti termiche viene quindi detta macchina semplice. Il suo ciclo
termodinamico è costituito quindi da due isoterme a temperatura diversa, in cui avvengono gli
scambi termici, raccordate da altre due trasformazioni che non possono essere altro che
adiabatiche.
Se così non fosse, la macchina scambierebbe calore anche con altre sorgenti a temperatura
diversa dai due SET e quindi non sarebbe più una macchina semplice.
Per tale macchina (v. Fig.2) i bilanci di energia e di entropia assumono la forma:
0 =
W
TC
W
0 =
T
TC
C
− W
−
W
TF
T
TF
F
− W
+ S
M
irr
(5)
6-4