dubbio sui rendimenti [TERMODINAMICA]

[Daniwla]

Buongiorno! ho un dubbio stupido, che però continua a rimanere. Non ho trovato spiegazione da nessuna parte perciò non mi rimane che chiedere a voi: si tratta del calcolo del rendimento di un qualsiasi ciclo termodinamico. Ne prendo uno a caso: ciclo Diesel.

Quando vado a calcolare i vari tratti, solitamente l'equazione che imposto è: L= m (dU) oppure Q= m (dU) a seconda di cosa sto fornendo / producendo.

Il dubbio che ho io è che non capisco come impostare la differenza tra le U!
(così come per esempio in un ciclo Rankine le H e via discorrendo)

Vi imposto il calcolo rendimento del ciclo Diesel:
consideriamo il diagramma p-v del ciclo.
Ora il tratto 1-2 è: L= =U2-U1
tratto 2-3: Q-L=U3-U2
tratto 3-4: L=U4-U3
tratto 4-1: Q= U1-U4


ora vi metto invece il rendimento di un ciclo rankine
qui invece, considerato il diagramma t-s , il rendimento è:P/Q
Dove P è la potenza ottenuta: m(h2-h3) - m(h1-h0)
Q è il calore fornito: m(h2-h1)

Quindi in sostanza, la mia domanda è:
perchè nel Rankine è h2-h3? io avrei scritto h3-h2!
Insomma qual è il criterio per il quale scrivo questa differenza?
é l'entalpia più grande meno quella più piccola? però questo ragionamento non regge nel ciclo diesel, dove invece, ho visto che la differenza di energia interna segue sempre il criterio: il punto successivo meno il punto precedente.
Non so se sono riuscita a spiegare bene il mio dubbio.
In pratica non so impostare la differenza di entalpia / energia interna guardando il grafico. Mi spieghereste il criterio?
grazie in anticipo

Daniela

[Faussone]

Non ho capito molto il tuo dubbio, poi con gli indici 0,1,2,3 e 4 senza capire bene da dove inizi nel considerare i cicli diventa difficile capire quello che hai in testa.

Secondo me comunque prima di tutto devi aver chiaro alcuni concetti, poi il resto viene quasi da se.
Prima di tutto considera che il ciclo Diesel ideale e il ciclo Rankine sono profondamente diversi e non solo per il tipo di trasformazioni diverse che si susseguono.

Il ciclo Rankine infatti è un ciclo aperto e in ogni trasformazione il vapore (o liquido) entra dentro un certo componente (pompa, vaporizzatore, turbina, condensatore) ad una certa temperatura e pressione e ne esce ad una diversa temperatura e pressione; quello che succede dentro il componente possiamo in un certo senso tralasciarlo, ai fini di calcolare calore e lavoro scambiati.
In tal caso il primo principio può essere scritto in termini di entalpia e non di energia interna: sostanzialmente il calore assorbito dal gas è pari alla differenza tra entalpia all'uscita ed entalpia all'entrata più il lavoro fatto all'esterno.

Nel caso del ciclo Diesel invece si tratta di un ciclo chiuso per cui il calore assorbito è pari alla differenza tra energia interna alla fine ed energia interna all'inizio più il lavoro fornito dal gas all'esterno.

Considera poi che la isobara che permette al gas di assorbire calore nel ciclo Rankine è molto diversa dall'isobara di "combustione" del ciclo Diesel.
Per la prima infatti il gas non compie lavoro, quindi in sostanza il calore assorbito è pari alla differenza tra entalpia finale ed entalpia iniziale, mentre per il secondo questo non è vero perché la isobara è una espansione quindi il gas "assorbe" calore e compie lavoro, pertanto non è vero che il calore assorbito è pari alla differenza tra energia interna finale ed iniziale, in quanto occorre considerare anche il lavoro di espansione compiuto dal gas.