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termodinamica

Gli enunciati originali di Kelvin e di Planck della seconda legge

Kelvin:

E’impossibile, attraverso l’intervento di materia inanimata, ottenere effetti meccanici da qualsivoglia parte di materia raffreddandola a una temperatura inferiore a quella del più freddo degli oggetti circostanti.

 

Planck:

E’impossibile costruire una macchina che, lavorando su un ciclo completo, non produca alcun altro effetto che quello d’alzare un peso e raffreddare un serbatoio di calore.

 

Gli enunciati della seconda legge

La seconda legge pone dei vincoli su come l’energia tende a ridistribuirsi in un sistema durante una trasformazione spontanea.
In particolare:

  1. Predire quale sarà l’evoluzione spontanea di un sistema
  2. Stabilire la condizione di equilibrio ultimo del sistema
  3. Determinare il rendimento massimo teorico di un sistema termodinamico
  4. Definire una nuova proprietà dei sistemi termodinamici chiamata entropia

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Dagli esperimenti alla legge di stato dei gas perfetti

La legge di stato dei gas perfetti può essere ottenuta seguendo diversi percorsi:
quello della teoria cinetica dei gas, che ipotizza che la pressione esercitata da un gas sulle pareti del suo contenitore sia dovuta al moto caotico delle microscopiche molecole ce compongono il gas e quello sperimentale, cui tramite esperimenti, si cerca di ottenere una legge che ben descriva il comportamento di un gas ideale.

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Il segreto dell’alta efficienza (teorica) del motore Stirling

Stranamente negli attuali testi di macchine non viene lasciato spazio alla trattazione del ciclo Stirling, eppure avevo sentito dire che il motore di Stirling è l’unico motore il cui ciclo teorico è in grado di raggiungere un’efficienza pari a quella del ciclo di Carnot. Fino ad oggi non avevo prestato attenzione a questa sua caratteristica.
Mi sono fermato a riflettere: quale sarà il segreto della sua efficienza?

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