Un ciclo termodinamico: il lavoro è l’area racchiusa
In un ciclo il gas passa per una serie di trasformazioni e torna allo stato di partenza: la sua energia interna alla fine è la stessa. Il lavoro fatto nell’espansione è maggiore di quello speso nella compressione, e la differenza è l’area racchiusa dal ciclo. Per farlo, il gas assorbe calore in certi tratti e ne cede in altri.
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η = L / Qass
Il ciclo è percorso in senso orario: prima un’espansione ad alta pressione (il gas fa molto lavoro), poi una compressione a bassa pressione (costa meno lavoro). Il lavoro netto è la differenza, cioè l’area del rettangolo.
Nei tratti rossi il gas assorbe calore (si scalda o si espande a pressione costante), nei tratti blu lo cede. Poiché alla fine ΔU = 0, il lavoro netto è il calore assorbito meno quello ceduto. Il rendimento η = L / Qass dice quale frazione del calore è diventata lavoro.
Questo ciclo rende sempre meno del ciclo di Carnot che lavora fra la temperatura più alta (in B) e quella più bassa (in D): lo si vede dal confronto nel quarto numero.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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