TERMODINAMICA. Compressione adiabatica irreversibile.

Messaggioda Jannex » 16/11/2018, 13:48

Salve. Ecco il mio dubbio.
Supponiamo che io abbia un gas ideale racchiuso in un contenitore adiabatico, inizialmemte in equilibrio meccanico con l'ambiente.
Comprimo il gas adiabaticamente e IRREVERSIBILMENTE (ad esempio, mettendo un peso sul pistone), e questo passa da uno stato 1 ad uno stato 2 (nel piano PV di Clapeyron, quest'ultimo è rappresentato da un punto più a sinistra e più in alto rispetto al primo, perchè ho realizzato appunto una compressione).
ORA, dallo stato 2, nulla mi impedisce di eseguire una compressione adiabatica, stavolta REVERSIBILE, fino ad uno stato 3 e un'espansione isoterma reversibile fino ad uno stato 4 TALE da poter essere ricollegato allo stato 1 a sua volta mediante una espansione adiabatica reversibile.
Ottengo così un ciclo termodinamico.
Osservo che la variazione di entropia del sistema dello step IRREVERSIBILE 1->2 può essere calcolata lungo il percorso reversibile 1->4, 4->3, 3->2, quindi essendo 1->4 e 3->2 ispentropiche (poiché adiabatiche rev.), essa alla fine coincide con la variazione di entropia nello step isotermo rev. 4->3, ed è NEGATIVA per il mio sistema adiabatico (questo perché nella compressione isoterma 4->3 il calore è ceduto).
Quindi, la compressione 1->2 dovrebbe essere, alla fine, un processo impossibile in condizioni adiabatiche.
INOLTRE, osservo che nel caso in cui compio il ciclo (verso orario) 1->2->3->4->1 descritto come sopra, questo è un ciclo momotermo in cui il lavoro del sistema sull'ambiente è positivo, violando l'enunciato di Kelvin-Planck.
Da qui le mie domande:
1) è possibile comprimere adiabaticamente e irreversibilmente un gas ideale?
Lo chiedo perché la variazione di entropia del sistema che la accompagna è <0 mentre quella dell'ambiente =0, dunque la variazione di entropia dell'universo dovrebbe essere irragionevolmente <0!.
2) il ciclo che ho descritto mi permette effettivamente di tornare allo stato iniziale (naturalmente, se la risposta è no, non stiamo parlando di un ciclo).
Qualcuno può dirmi dove sbaglio nei miei ragionamenti?
Ultima modifica di Jannex il 18/11/2018, 02:10, modificato 1 volta in totale.
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Re: TERMODINAMICA. Compressione adiabatica irreversibile.

Messaggioda Faussone » 17/11/2018, 16:59

Jannex ha scritto:[...]
Qualcuno può dirmi dove sbaglio nei miei ragionamenti?


L'isoterma 34 non può essere una espansione, per chiudere il ciclo deve essere una compressione isoterma che cede calore all'ambiente.

Se osservi questo non ci sono contraddizioni, il ciclo che ottieni non è in contrasto col secondo principio: in pratica stai fornendo lavoro al gas e lo converti tutto in calore.
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Re: TERMODINAMICA. Compressione adiabatica irreversibile.

Messaggioda Jannex » 18/11/2018, 02:04

sì, scusa. È una compressione isoterma reversibile. Pensavo di aver già corretto il testo.
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Re: TERMODINAMICA. Compressione adiabatica irreversibile.

Messaggioda Faussone » 18/11/2018, 11:35

Jannex ha scritto:sì, scusa. È una compressione isoterma reversibile. Pensavo di aver già corretto il testo.


Quindi risolti tutti i dubbi?
(Non dirmi che se percorri il ciclo al contrario avresti un ciclo che assorbe calore e produce lavoro eh! )
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Re: TERMODINAMICA. Compressione adiabatica irreversibile.

Messaggioda Jannex » 25/11/2018, 15:26

tutto risolto.
Grazie!
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