Ιδανικό αέριο υποβάλλεται στην κυκλική μεταβολή ΑΒΓΔΕΖΓΗΑ του σχήματος. Οι δύο καμπύλες έχουν σχήμα κύκλου με ακτίνες R1 > R2.
i) Κατά τη διάρκεια της πλήρους κυκλικής μεταβολής το αέριο παράγει
α) Θετικό έργο β) Αρνητικό έργο γ) Μηδενικό έργο
Βρείτε τη σωστή απάντηση και δικαιολογείστε την.
ii) Στην κυκλική αυτή μεταβολή η συνολική θερμότητα, που ανταλλάσσει το αέριο εισρέει ή αποβάλλεται από το σύστημα; Εξηγείστε.
iii) Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αυτός ο κύκλος από μια θερμική μηχανή; Εξηγείστε.
Η ανάρτηση αφιερώνεται στο Μίλτο, που προηγήθηκε ΕΔΩ.
Εκεί αναφέρει ο Θοδωρής το 8…
Γεια σου Ανδρέα. Ευχαριστώ πολύ για την αφιέρωση!
Και η θερμοδυναμική βγάζει συνεργασίες!
Καλημέρα Ανδρέα και Μίλτο. Θεωρώ πολύ ενδιαφέρον το θέμα που θέσατε. Αν και δεν μπόρεσα να ανοίξω τις απαντήσεις του Ανδρέα, αντιλαμβάνομαι την θέση του από την παρέμβαση του στη δημοσίευση του Μίλτου. Συμφωνώ στο ότι και στις δύο αυτές περιπτώσεις πρόκειται για μία κυκλική μεταβολή.Το ότι το αέριο στη διάρκεια της περνάει δύο φορές από την ίδια κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας δεν είναι κάτι το καθοριστικό .Στην μαθηματική περιγραφή τους μπορούμε να θεωρήσουμε ότι μπορεί να ότι ο κύκλος αυτός να χωριστεί σε δύο επιμέρους κυκλικές μεταβολές τη “μεγάλη” και τη “μικρή” .Η μεγάλη είναι κύκλος υποθετικής θερμικής μηχανής και η μικρή κύκλος ψυκτικής μηχανής.Το ολικό έργο του κύκλου είναι θετικό που σημαίνει ότι πρόκειται για κύκλο υποθετικής θερμικής μηχανής. Το ποσό θερμότητας ” που απορροφά” το αέριο της θερμικής μηχανής σύμφωνα με το σχολικό βιβλίο, είναι εκείνο το μέρος του προσφερόμενου ποσού θερμότητας στη διάρκεια του κύκλου ( κατά τις μεταβολές ΗΑΒ και ΔΕΖ ) το οποίο μετατρέπει η μηχανή σε μηχανικό έργο καθώς σύμφωνα με τον δεύτερο θερμοδυναμικό Νόμο δεν μπορεί να υπάρξει θερμική μηχανή που μπορεί να το μετατρέψει εξ ολοκλήρου το προσφερόμενο ποσό θερμότητας σε μηχανικό έργο. Το υπόλοιπο μέρος του προσφερόμενου ποσού θερμότητας αποβάλλεται στην ψυχρή δεξαμενή ( μεταβολές ΒΓΗ και ΖΓΔ). Η σημασία της σχετικής θεωρίας είναι ότι μπορούμε να σχεδιάζουμε επί χάρτου όποιους κύκλους θερμικών μηχανών επιθυμούμε. Είναι άλλο πράγμα ποιοι κύκλοι είναι αξιοποιήσιμοι από την τρέχουσα τεχνολογία.
Καλημέρα Γιώργο. Χρόνια πολλά για την εορτή σου.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό σου. Δεν είχα σκεφτεί ότι λειτουργεί ως θερμική + ψυκτική, με τη θερμική να νικάει…
Όσον αφορά το κοινό σημείο Γ δε βρήκα κάπου μια αναφορά ότι αποτελεί απογόρευση για να θεωρηθεί κυκλική η μεταβολή.
Καλό υπόλοιπο διακοπών, γιατί έρχονται οι Πανελλήνιες…
Καλημέρα σε όλους.
Αντρέα, πιο εξελιγμένη η θεωρητική μηχανή σου από του Carnot.
Νομίζω ότι οι κύκλοι ωρολογιακής φοράς είναι θερμικών μηχανών, ενώ οι αντίθετοι ψυκτικών.
Οπότε, φαίνεται από την αρχή αυτό που τονίζει ο Γιώργος, με το μάτι.
Επίσης μια παρατήρηση ακόμη. Αν αλλάξουμε τη φορά διαγραφής δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο ορισμός του συντελεστή απόδοσης.
Να είσαι καλά!
Καλησπέρα Βασίλη. Σε ευχαριστώ για το σχόλιο. Αν η φορά διαγραφής ήταν αντίστροφη θα υπερίσχυε η ψυκτική μηχανή, θα χρειαζόταν ενέργεια για να πραγματοποιηθεί. Εκεί ορίζεται ο συντελεστής λειτουργίας και μάλιστα ανάλογα αν λειτουργεί ως ψυγείο ή ως αντλία θερμότητας.
Να δούμε θα ξαναμπούν αυτά στην ύλη; Δεν είναι πιο χρήσιμες γνώσεις από την κυματοσυνάρτηση;
Καλημέρα σε όλους.
Αντρέα φυσικά και είναι πιο χρήσιμες γνώσεις.