Masina Carnot este un cilindru cu pistonin care evoluiaza un gaz perfect intre doua surse de caldura.Stim diagrama si transformarile.
Vorbesti aici despre "masina Carnot" ideala, in care se considera ca gazul este ideal si conversia caldurii in lucru mecanic si invers este completa pe fiecare transformare din ciclu. Trebuie tinut cont de asta cand intalnim termenul de "conversie totala" asa cum vom vedea in continuare.
Singura transformare in care ciclul primeste caldura este destinderea izoterma (12).Caldura primita in aceasta transformare e convertita integral in lucru mecanic.
Corect, pentru ca vorbim e varianta ideala. In realitate nici o conversie (pe nici o transformare a ciclului) nu este completa, adica vor exista mereu pierderi de caldura din sistemul fizic real, care nu vor fi convertite in lucru mecanic pe aceasta transformare din ciclu.
La comprimare izoterma(34),sistemul primeste aport de lucru mecanic din exterior pe care il converteste in caldura de compresie ce este cedata sursei reci.
Asta este versiunea ideala, in care este totul abstractizat. In realitate insa, in mod practic adica, acest lucru mecanic nu vine "din exterior" ci provine din lucrul mecanic obtinut in transformarea (12).
Eficienta ciclului este data de cantitatile de caldura vehiculate in aceste doua transformari care sunt echivalente cu lucru mecanic.Q12=L12 Q34=L34.
Din nou, corect doar cand vorbim despre versiunea ideala. In realitate aceste egalitati nu exista. Mai mult, a crede ca fizica de azi nu tine cont de aceasta realitate, e o acuza grava si mincinoasa care e adusa de cei care nu cuosc suficient domeniul numit termodinamica.
Observam ca transformarile adiabatice nu participa la calcularea eficientei.In aceste transformari nu exista schimb de caldura cu exteriorul , lucrul mecanic al transformarilor este egal si de semne contrare,prin urmare se anuleaza.L23+(-L41)=0
Corect, in cazul ideal. In realitate e greu de obtinut o asemenea transformare
perfect adiabatica.
Concluzia pe care o putem trage e ca,desi caldura primita Q12 e convertita integral in lucru mecanic L12,cea mai mare parte din acesta este consumata in timpul comprimarii izoterme.
Folosirea termenului "integral" in acest context duce la confuzii. Ca sa clarificam aceste confuzii, se poate pune intrebarea: daca in transformarea 12 caldura nu e convertita integral in lucru mecanic, in ce se poate ea converti? Raspuns: la nivel teoretic, in cazul ideal, in nimic. Deci a spune ca avem conversie "integrala" in acest caz este redundant si nu implica in nici un caz faptul ca in realitate se petrece acest lucru. Ideal e ideal, real e mai putin decat ideal.
Ca atare, concluzia ca o parte din lucru mecanic obtinut in transformarea 12 e transformata in caldura in transformarea 34 tine de
analiza teoretica a ciclului complet, nu a unor transformari independente. In acest ciclu complet, apare principiul al doilea al termodinamicii care arata ca "nu toata caldura de la sursa calda se converteste in lucru mecanic", principiu care chiar si la nivel teoretic
se aplica la tot ciclul, nu la o transformare in particular, pentru ca teoretic in transformarea izoterma 12 toata caldura e convertita in lucru mecanic (desi practic in realitate nu e).
Trebuie insistat pe acest punct pentru a intelege ca transformarea 12 nu incalca principiul al doilea al termodinamicii. O crestere locala a entropiei intr-un sistem nu implica o crestere globala a acesteia. Cine nu stie ca principiul al doilea se refera doar la global si nu la local, nu stie corect termodinamica.
Se pune intrebarea daca putem realiza un ciclu in care sa nu avem comprimare mecanica
Nu sunt sigur ca exista "ciclu in care sa nu avem comprimare mecanica". Ori nu intelegem acelasi lucru prin "ciclu", ori nu intelegem acelasi lucru prin "comprimare mecanica".
sau cu un consum mai scazut de lucru mecanic din exterior.
"Consumul mai scazut de lucru mecanic", oricat ar fi de mic, atata timp cat exista, impiedica tragerea concluziei ca in ciclul respectiv se converteste integral caldura in lucru mecanic. Existenta acestei componente a ciclului, in care si sursa rece primeste caldura, confirma principiul al doilea al termodinamicii.
Ne imaginam ca avem un izvor care ne furnizeaza gaz perfecr ,comprimat,la temperatura sursei calde.In aceasta situatie,intr-un sistem deschis,beneficiem de intreg lucru mecanic produs in destinderile izoterma si adiabatica.
Cred ca ar fi cazul sa explici ce intelegi tu prin "ciclu" in contextul sistemelor deschise. Recomand sa revezi desigur conceptul de "ciclu termodinamic" din fizica, dar si utilitatea conceptului de "sistem inchis" pentru termodinamica.
Daca izvorul furnizeaza gaz perfect,comprimat,la temperatura sursei reci,prin incalzire izobara pana la temperatura sursei calde,sistemul produce lucru mecanic si acumuleaza energia interna necesara destinderii adiabatice.In aceasta situatie,avem un proces termodinamic cu trei transformari care furnizeaza lucru mecanic si in care toata caldura primita e convertita in lucru mecanic.
Da, dar asta nu este un ciclu termodinamic, si ca atare nu poti sa-l compari cu "Masina Carnot".
georgeM, multumesc pentru concizia cu care ai prezentat ideile tale. In urma analizei de mai sus, eu am ajuns la concluzia ca nu ai gasit nici o contradictie cu principiul al doilea al termodinamicii, ca atare pretentiile tale cum ca el al fi incorect sunt complet nefondate si aberante.
e-
