Il 17 Mar 2005, 15:41, Enrico SMARGIASSI <smargiassi_at_ts.infn.it> ha scritto:
> Artemis wrote:
>
> > Appunto, che "tende" a 1, quindi gi� in linea di principio, il 100% di
> > exergia non lo ottieni
>
> No, se tende ad 1 vuol dire che nel caso ideale - che e', appunto,
> pensabile come limite dei casi reali - il rendimento e' proprio 1.
>
> --
> Enrico Smargiassi
> http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia
Tema difficile. Occorre dire che dal poco che ho
inteso l'exergia e' associata con la modalita' idealizzata
di produzione del lavoro in una precisa macchina termica.
Per esempio una macchina basata sul trasferimento di
calore fra due sorgenti a temperature assegnate non
ammette mai rendimento unitario, pure se si ammette
che passi per infiniti stati di equilibrio. Il rendimento e'
limitato dal secondo principio, mediante la nota espressione
per il rendimendo ideale: 1- (T<)/(T>).
Anzitutto occorre specificare come e' accumulata
in concreto questa energia elettrica. E' in un
condensatore? E' in un campo magnetico associato
alla corrente di un superconduttore? E' in un onda
elettromagnetica dentro una guida d'onda?
Per esempio se si tratta di un condensatore allora
un modo di estrarre lavoro meccanico da questo
condensatore puo' essere alimentare un motore
elettrico. Come funziona questo motore elettrico?
Per esempio e' una dinamo inversa. Cosa e' allora
il rendimento ideale di questo motore? Temo sia
difficile rispondere a questa domanda, tuttavia
possiamo certamente affermare che esiste una
limitazione alla produzione di energia. Questa limitazione
e' dovuta alla circostanza che pur se riuscissi ad
estrarre tutta l'energia meccanica trasferita a ciascuno
degli elettroni in movimento,
Facciamo un esempio piu' idealizzato e semplice:
abbiamo un condensatore piano su cui appoggiamo una
punta che emette una quantita' di elettroni in misura
del campo elettrico e facciamo l'ipotesi ideale di
riuscire ad estrarre tutta l'energia meccanica ceduta
dal campo elettrico a ciascuno di questi elettroni.
Pero' emerge un problema: qual'e' il campo elettrico
che agisce sulle cariche? Se assumiamo sia quello
del condensatore in assenza di cariche interne, ovvero
fingiamo che la carica trasportata non abbia influenza
sul campo, troviamo che in tal caso il rendimento sarebbe unitario.
Ma questo solo nella misura in cui sia lecito dimenticare l'energia
dissipata nel riarrangiamento delle carica e la macchina considerata
sia idealmente in grado di estrarre tutta l'energia meccanica
dall'elettrone.
Ovvero nella misura in cui e' lecito dimenticare che l'elettrone, in
condizioni
di moto, pure se lento da' luogo ad una serie di cariche immagine che vanno
a correggere il potenziale di interazione. Il riarrangiamento delle
cariche comporta sempre, inevitabilmente, che una parte dell'energia
elettrica del campo venga dissipata e non possa essere utilizzata
per alimentare una macchina. Quanto meno l'energia di estrazione.
Per quanto riguarda una batteria la situazione e' ancora piu' complessa.
Quale e' in tal caso l'energia elettrochimica che genera corrente e di
questa quanta puo' generare lavoro meccanico? Non sono argomenti
semplici. Non mi sembra che si possano nemmeno liquidare con un
generico: non e' ben definita. Quello che andrebbe definito e' cosa si
intende per condizioni ideali, io direi che si dovrebbe intendere di
minima produzione di entropia compatibile con il funzionamento di
una certa macchina. Tuttavia l'entropia di un sistema elettromagnetico e'
lungi
dall'essere una nozione elementare. C'e' un campo elettromagnetico,
ci sono le sue sorgenti elementari... Mi fermo per un attimo a pensare.
Auguri di Buona Pasqua.
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Received on Mon Mar 21 2005 - 23:02:05 CET