Problema — Rendimento da calori scambiati (800-600 J)

Testo

Una macchina termica assorbe $Q_c = 800\;\text{J}$ dalla sorgente calda ed espelle $Q_f = 600\;\text{J}$ alla sorgente fredda per ogni ciclo. Calcola il rendimento.

Soluzione

Impostazione. In un ciclo $\Delta E_\text{int} = 0$, quindi il lavoro netto è la differenza fra calore assorbito e calore ceduto:

$L = Q_c - Q_f = 800 - 600 = 200\;\text{J}$

Rendimento. Per definizione $\eta = L/Q_c = 1 - Q_f/Q_c$:

$\eta = \frac{L}{Q_c} = \frac{200}{800} = 1 - \frac{600}{800} = \ev{0{,}25 = 25\%}$

Solo un quarto del calore assorbito diventa lavoro utile; il resto ($600\;\text{J}$) è scaricato nella sorgente fredda, come impone il secondo principio.

Collegamenti

Argomenti: Macchine termiche Concetti: Rendimento · Primo principio della termodinamica Competenze: Risoluzione di un ciclo termodinamico Oggetti: Macchina termica