(unknown charset) Re: Calore nel vuoto

From: (unknown charset) Elio Fabri <fabri_at_df.unipi.it>
Date: Mon, 12 Feb 2001 09:49:53 +0100

Mario Leigheb ha scritto:
1> ...
2> D'accordo che la radiazione non e' in equilibrio termico, tuttavia
3> lo spettro segue piu' o meno uno spettro di corpo nero a temperatura
4> 6000 gradi, quindi esiste una coda di fotoni di energia alta a
piacere.
5> Se trascuro l'assorbimento dell'atmosfera e per concentrare la luce
6> solare nel forno uso, anziche' specchi di vetro alluminato, dei
7> cristalli di quarzo curvi (magari grandi come campi di calcio!), nel
8> forno posso ottenere anche decine di milioni di gradi.
Ovvio che ti concedo specchi ideali e grandi a piacere, ecc.
Ma resto convinto di quanto ho scritto: non puoi superare i 6000 K.
La ragione e' che se il forno riceve radiazione dal Sole, ne puo' anche
rimandare. Se raggiungesse una temperatura superiore, sarebbe il forno a
scaldare il Sole, anziche' viceversa...
Percio' il limite che ho detto e' semplicemente conseguenza del II
principio.

Giorgio Pastore ha scritto:
1> La questione e' effettivamente intrigante. Io pero' penso che la
2> risposta "irraggiamento = trasferimento di calore" sia corretta.
Spiego
3> dopo perche'. Prima cerchero' di spiegare perche' credo che i punti
di
4> Elio non siano sufficienti per invalidare il discorso.
5> ...
6> E' ovvio che questo elemento di superficie emette in modo
7> anisotropo. Ma questo non cambia il fatto che le proprieta' della
8> radiazione emessa in una certa direzione siano quelle della rad. di
9> corpo nero.
L'anisotropia non e' cosa da poco! Significa che la radiazione trasporta
q. di moto, mentre quella dentro la cavita' ha q. di moto nulla.
E' per questo che puoi usare la rad. solare per far girare le palette...

> In questo modo potresti convertire in energia cinetica con alta efficienza
> anche l'energia cinetica delle molecole di un gas, facendo un forellino sul
> recipiente.
C'e' una differenza tra gas e radiazione, riconducibile al fatto che il
potenziale chimico dei fotoni e' nullo.
Il secondo principio vieta di ottenere lavoro da una sola sorgente di
calore in un processo ciclico: credo che tutti noi avremo qualche volta
messo nei guai uno sprovveduto studente, chiedendo perche' l'espansione
isoterma di un gas perfetto non va contro il secondo principio, visto
che del calore viene trasformato integralmente in lavoro...
Quando fai uscire del gas da un foro, sei in una situazione simile:
dovresti poi farcelo rientrare. Invece non c'e' problema con la
radiazione, perche' puoi reintegrare quella uscita dalla cavita' con
l'emissione delle pareti.

> Ma questo discorso non c' entra. La questione non e' quella di come
> convertire il lavoro in modo efficiente il calore scambiato tra due
> sistemi. Ma se il trasferimento di energia va visto come scambio di
> calore o no.
Invece secondo me questo e' il solo modo per capire se posso parlare di
calore o no. Se posso parlare di calore, il rendimento della conversione
e' limitato dal teorema di Carnot. Se trovo che il rendimento puo'
arrivare a 1, non posso parlare di calore.

Elio Proietti ha scritto:
> ...
> Sorvolando sulle difficolta' tecniche, indubbiamente il calore prodotto dal
> sole (sorgente a 6000K), puo' essere convertito in lavoro meccanico con alta
> efficienza o puo' essere usato per innalzare a temperature ben superiori un
> oggetto-bersaglio. Ma cio' *non* contraddice il secondo principio della TD.
> Mi rendo conto che questa tesi merita un'ulteriore discussione ...
Infatti non la capisco proprio...
Prendi la cavita', racchiusa in un ambiente a T costante, a parte il
forellino (dotato pure di collimatore, per maggior efficienza).
Raccogli la radiazione emessa con la macchina a palette, che converte
l'energia della rad. in lavoro meccanico.
Non sto trasformando in lavoro il calore assorbito da una sola sorgente?
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
Received on Mon Feb 12 2001 - 09:49:53 CET

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