Che cosa è una macchina termica?

Domanda di: Dr. Giordano Barbieri  |  Ultimo aggiornamento: 5 gennaio 2022
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In termomeccanica una macchina termica è un dispositivo fisico o teorico in grado di scambiare calore e lavoro con l'ambiente circostante o un altro sistema fisico. La macchina termica spesso è ciclica e descritta fisicamente da un ciclo termodinamico.

Che cosa converte una macchina termica?

Una macchina termica è quindi un dispositivo che assorbe energia sotto forma di calore e mediante un ciclo termico trasforma una frazione di questa energia in lavoro meccanico.

Come funziona la macchina termica?

La macchina termica quindi sottrae calore alla sorgente più calda, usa parte di quell'energia per produrre lavoro (ad esempio per muovere un pistone) e cede alla sorgente fredda una parte del calore che non è riuscita a sfruttare. il lavoro prodotto dalla macchina.

Come si calcola il lavoro di una macchina termica?

Calcolo del rendimento di una macchina termica
  1. mH2O = 200 kg.
  2. T1 = 20°C.
  3. T2 = 32°C.
  4. Qced = m · c · ΔT = 200 · 4186 · (32 - 20)= 10046400 J = 107 J.
  5. P = 3,40 kW = 3,40 · 103 W.
  6. L = P · t = 3,40 · 103 · 3600 = 12240000 J =1,22 · 107 J.
  7. L = Qassorbito - Qceduto.
  8. Qass = L + Qced = 1,22 · 107 + 107 = 2,22 · 107 J.

Perché una centrale termoelettrica si può considerare una macchina termica?

Le macchine termiche sono degli apparecchi che sfruttano le trasformazioni termodinamiche di una data sostanza per produrre lavoro; il lavoro prodotto può essere poi riutilizzato. ... L'energia assorbita permetterà al gas di compiere un lavoro positivo per riespandersi, fino a tornare alla situazione iniziale.

macchine termiche e secondo principio della termodinamica



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Che differenza c'è tra la centrale termoelettrica a vapore e la centrale termoelettrica a turbogas?

Nelle centrali termoelettriche le turbine a vapore mettono in movimento un generatore elettrico (alternatore). Le turbine che sono azionate dall'acqua sono dette turbine idrauliche, quelle azionate dal vapore sono dette turbine a vapore.

Quali sono i vantaggi della centrale termoelettrica?

L'energia termoelettrica prodotta dalle centrali a ciclo combinato presenta diversi vantaggi. Ha un IMPATTO AMBIENTALE MINIMO in quanto i fumi in uscita sono utilizzati per la creazione di vapore e dunque di nuova energia elettrica; inoltre il metano è considerato un gas relativamente pulito.

Come si calcola il rendimento reale di una macchina termica?

Il calcolo del rendimento

Esso è ottenibile anche dalla differenza tra l'energia in ingresso (E i) e l'energia in uscita (E u), per cui la formula del rendimento assumerà la seguente forma: R (rendimento) = (E i - E u) / E i.

Come si calcola il calore assorbito in una macchina termica?

Calcolo della quantità di calore assorbita da una macchina termica
  1. r = 1 - Tf / Tc.
  2. con Tf e Tc temperature rispettivamente della sorgente fredda e di quella calda misurate in Kelvin.
  3. Tf = 30 °C = (30 + 273) K = 303 K.
  4. Tc = 300 °C = (300 + 273) K = 573 K.
  5. r = 1 - (Tf / Tc) = 1 - (303 / 573) = 0,47.
  6. r' = Lciclo / Qa.

Come migliorare il rendimento di una macchina termica?

Da ciò, per ottenere il massimo rendimento da una macchina termica, che lavora fra due sorgenti, sarebbe necessario:
  1. eliminare ogni forma di attrito, poiché esso implica perdita di lavoro utile.
  2. stabilire come il rendimento può dipendere dalla sostanza utilizzata per la trasformazione ciclica.

Come si trova il numero di cicli di una macchina termica?

Lo scopo di una macchina termica è quello di fornire continuamente lavoro all'esterno percorrendo più volte lo stesso ciclo.

Perché la macchina di Carnot è ideale?

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 con temperature estreme pari a quelle delle isoterme del ciclo di Carnot, tale da avere un rendimento superiore a quello di Carnot.

Qual è il compito di una macchina frigorifera?

Una macchina frigorifera è un tipo di macchina termica del tipo macchina operatrice che assorbe un tipo di energia (meccanica o termica) per trasferire calore nel verso opposto al flusso naturale, cioè consente di mantenere in un Sistema termodinamico una temperatura minore della temperatura dell'esterno attraverso un ...

Cosa significa che una macchina è reversibile?

Quando tutte le trasformazioni che costituiscono il ciclo sono reversibili, si dice che il sistema costituisce una macchina reversibile, in quanto, per riportare l'ambiente nelle condizioni iniziali, ovvero invertire gli effetti della macchina, basterà invertire il senso di percorrenza del ciclo.

Qual è stata la prima macchina termica?

La prima macchina termica della storia è la macchina a vapore di Watt, quest'ultima è in grado di produrre una energia meccanica (lavoro) a partire dall'energia termica.

Che cos'è il rendimento fisica?

Rendimento – in fisica e ingegneria è la misura dell'efficienza energetica di un sistema fisico energetico nella sua azione e può rifersi a: ... Rendimento termico – indica la misura dell'efficienza di un sistema fisico nel trattenere il calore evitandone la dispersione, ottenendo un migliore isolamento termico.

Come si calcola il Q assorbito?

Q = c * m * ∆T

dove: Q è il calore assorbito o ceduto dal corpo. m è la sua massa. ∆T è la variazione di temperatura.

Qual è il rendimento massimo ideale di una macchina termica?

In termica esistono anche macchine termiche che possono avere un rendimento maggiore del 100%. ... Generalmente, in valori ottimali il COP di una pompa di calore è pari a 3 e ciò significa che la macchina termica ( pompa di calore ) è in grado di produrre 3 kW di energia termica per ogni kW di energia elettrica assorbita.

Come si calcola il calore ceduto alla sorgente fredda?

Per trovare il lavoro possiamo anche usare la conservazione dell'energia: il lavoro è la differenza tra il calore assorbito dalla macchina termica e il calore ceduto alla sorgente fredda: L = Q2 - Q1 = 150 J - 50 J = 100 J.

Come calcolare il rendimento del ciclo?

Calcolo del rendimento di un ciclo termodinamico
  1. PA = 100 kPa.
  2. PC = PA = 100 KPa.
  3. PB = 500 kPa.
  4. VA = VB = 2 m3.
  5. VC = 10 m3.
  6. r = Lciclo / Qa = (Qa - Qc) / Qa = 1 - (Qc / Qa)
  7. in cui Qc e Qa sono rispettivamente il calore totale ceduto ed acquisito dal corpo durante il ciclo.
  8. QAB = n · Cv · ΔT = 5/2 · R · (TB - TA)

Come si calcola l'efficienza di un motore?

L'efficienza di un motore è data dal rapporto tra il lavoro compiuto e l'energia fornita al sistema.

Quali sono i svantaggi della centrale termoelettrica?

Veniamo ora agli svantaggi delle centrali termoelettriche, davvero annosi e notevoli purtroppo: Sono estremamente inquinanti: dal momento che si utilizzano combustibili come petrolio o carbone, le centrali inquinano tantissimo sia l'ambiente che l'atmosfera.

Quali sono le parti che costituiscono il complesso di una centrale termoelettrica?

Queste centrali possono essere divise in varie sezioni: la linea di alimento, il generatore di vapore, la turbina e il condensatore.

Che differenza c'è tra una centrale termoelettrica è una termonucleare?

Una centrale nucleare brucia Uranio e produce energia elettrica, ma a differenza di una normale centrale termoelettrica, che brucia carbone, petrolio o gas, non sfrutta reazioni chimiche, ma reazioni di fissione, circa un milione di volte più energetiche a parità di massa di combustibile.

Quali differenze riscontri tra la centrale termoelettrica a vapore e quella a turbogas?

In una normale centrale termoelettrica il calore prodotto dalla combustione è utilizzato per creare la forza vapore necessaria per far girare una turbina a vapore. Nelle centrali turbogas, invece, il calore della combustione si espande dalla camera di combustione direttamente nella turbina a gas spingendola al moto.

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