• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
mercoledì, Marzo 22, 2023
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Home Chimica

Efficienza di un motore applicazioni

di Chimicamo
27 Giugno 2021
in Chimica, Chimica Fisica, Termodinamica
A A
0
Efficienza di un motore applicazioni- chimicamo

Efficienza di un motore applicazioni- chimicamo

play icon Ascolta

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

La termodinamica studia le trasformazioni di lavoro meccanico in calore e viceversa e si sviluppò  in Europa nel XVIII secolo traendo le sue origini dagli studi per convertire il calore in lavoro e di sviluppare macchine che consentissero di avere il massimo rendimento.

Il secondo principio della termodinamica consente di prevedere la direzione del trasferimento di calore che avviene dal corpo più caldo a quello più freddo e mai spontaneamente nella direzione inversa.

Motore termico

Consideriamo un motore termico ovvero una macchina che utilizza il calore per la produzione di lavoro come i motori a combustione interna, i motori a combustione esterna o le turbine a gas.

Detti Qh il calore del corpo caldo e Th la sua temperatura, Qc il calore del corpo freddo e Tc la sua temperatura e W il lavoro si ha che tutto il calore non può essere convertito in lavoro.

I motori come il motore a scoppio funzionano secondo processi ciclici ovvero al termine di ogni ciclo si ha un ritorno allo stato di partenza e di conseguenza l'energia interna che è una funzione di stato complessivamente non varia.

Secondo il primo principio della termodinamica:
ΔU = Q-W

essendo ΔU la variazione di energia interna; poichè il processo è ciclico e U è una funzione di stato

ADVERTISEMENTS

ΔU = 0 e quindi Q = W

Essendo Q il calore netto trasferito ovvero Q = Qh – Qc

Pertanto in un processo ciclico W = Qh – Qc

Si definisce efficienza di conversione energetica Eeff il rapporto tra W e Qh:
Eeff = W /Qh = Qh – Qc/Qc = 1 – Qc/Qh

Applicazioni

Generalmente l'efficienza di un motore è relativamente modesta a causa di perdite dovute a perdite:

  • meccaniche dovute all'attrito
  • nel ferro a vuoto dovute a isteresi
  • per effetto Joule

Una centrale elettrica a carbone sfrutta il calore generato dalla combustione di combustibili per produrre il lavoro necessario ad azionare le turbine utilizzate per produrre elettricità.

In una centrale il calore prodotto dalla combustione è di 2.50 ∙ 1014 J e 1.48 ∙ 1014 J vengono trasferiti all'ambiente.

Nel processo di combustione avviene la reazione C + O2 → CO2,

Esercizio

Sapendo che dalla combustione di 1 kg di carbone si ottengono 2.5 ∙ 106  J calcolare la quantità di biossido di carbonio emessa ogni giorno.

Il lavoro prodotto è dato da: W = Qh – Qc = 2.50 ∙ 1014 J – 1.48 ∙ 1014 J = 1.02 ∙ 1014 J

L'efficienza è data da: Eeff = 1.02 ∙ 1014 J/2.50 ∙ 1014 J = 0.408 ovvero è del 40.8%

Poiché si ottengono quotidianamente 2.50 ∙ 1014 J ciò implica che vengono fatti bruciare 2.50 ∙ 1014 J ∙ 1 kg/2.5 ∙ 106  J = 1.0 ∙ 108 kg di carbone corrispondenti a 1.0 ∙ 1011. Le moli di carbone bruciate sono quindi pari a 1.0 ∙ 1011/12 g/mol= 8.3 ∙ 109 moli

Poiché il rapporto stechiometrico tra C e CO2 è di 1:1 si ottengono 8.3 ∙ 109 moli di CO2 pari a:

8.3 ∙ 109 moli ∙ 12 g/mol= 3.7 ∙ 1011 g = 3.7 ∙ 108 kg

LEGGI ANCHE   Entropia di generazione

Ti potrebbe interessare

  • Ciclo di Carnot
  • Termodinamica: differenziali esatti e non esatti
  • Processo isotermico
  • Primo principio della termodinamica: esercizi
  • Primo principio della termodinamica. Esercizi
Tags: energia internaesercizifunzioni di statoPrimo Principio della termodinamicasecondo principio della termodinamica

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI



Articolo Precedente

Costante di equilibrio: calcoli

Prossimo Articolo

Calcolo del pH di una soluzione contenente CO2

Chimicamo

Chimicamo

Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

Altri Articoli

Polimeri rinforzati con fibre

Polimeri rinforzati con fibre

di Massimiliano Balzano
21 Marzo 2023
0

I polimeri rinforzati con fibre (FRP) sono materiali compositi costituiti da fibre resistenti incorporate in una matrice polimerica. Le fibre...

stati allotropici del carbonio

Stati allotropici del carbonio

di Massimiliano Balzano
19 Marzo 2023
0

Gli stati allotropici del carbonio sono, tra gli altri, carbonio amorfo, grafite, diamante, grafene, nanotubi di carbonio e fullerene Il carbonio, come alcuni...

solfato di argento

Solfato di argento

di Maurizia Gagliano
16 Marzo 2023
0

Il solfato di argento è un sale impiegato nella placcatura d'argento in cui un sottile strato di argento è depositato...

Solfuro di argento

Solfuro di argento

di Maurizia Gagliano
16 Marzo 2023
0

Il solfuro di argento Ag2S è il composto presente sull’argento annerito e si trova in natura nell’acantite. A causa della...

Visualizza altri articoli

Rispondi Annulla risposta

Ricerca su Chimicamo

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati

Categorie

  • Biochimica
  • Chimica
  • Chimica Analitica
  • Chimica Fisica
  • Chimica Generale
  • Chimica Organica
  • Elettrochimica
  • Fisica
  • News
  • Quiz
  • Quiz Chimica Generale
  • Quiz Chimica Organica
  • Quiz Stechiometria
  • Stechiometria
  • Termodinamica
  • Test di Ammissione
  • Tutto è Chimica
  • Video

Chimicamo su Rai Tre

YouTube video
Facebook Twitter Instagram

Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Privacy Policy
Cambia impostazioni Privacy
Le foto presenti su chimicamo.org sono state in larga parte prese da Internet e quindi valutate di pubblico dominio. Se i soggetti o gli autori avessero qualcosa in contrario alla pubblicazione, lo possono segnalare alla redazione (tramite e-mail: info[@]chimicamo.org) che provvederà prontamente alla rimozione delle immagini utilizzate.

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI


Chimicamo sul Web:
Wikipedia
SosMatematica
Eurofins-technologies.com
Cronache della Campania

Post Recenti

  • Crema esfoliante fatta in casa 21 Marzo 2023
  • Polimeri rinforzati con fibre 21 Marzo 2023
  • Come pulire il rame: metodi gratis e veloci 20 Marzo 2023

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210