Nei nostri studi, abbiamo visto che macchina termica è un qualsiasi dispositivo che converte costantemente il calore in lavoro utile, utilizzando un fluido, chiamato a fluido di lavoro, che subisce trasformazioni cicliche tra due temperature che rimangono costanti. Quindi, in una macchina termica, la sorgente calda e la sorgente fredda sono sistemi che scambiano calore senza modificare le loro temperature, in piccoli intervalli di tempo.
Nello stesso modo in cui ci imbattiamo nelle macchine termiche nella nostra vita quotidiana, ci imbattiamo anche in macchine frigorifere (o pompe di calore). Esempi: frigoriferi, congelatori e frigoriferi. In queste macchine il fluido di lavoro viene sottoposto ad un ciclo antiorario, quindi sottrae una certa quantità di calore (Q2) dalla sorgente fredda; ed emette calore (Q1) alla sorgente calda. Sappiamo che questo trasferimento di calore dalla sorgente fredda alla sorgente calda non è spontaneo, in quanto avviene per opera esterna. Pertanto, non viola l'affermazione di Clausius della seconda legge della termodinamica.
Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)
Solo per ricordare, il Dichiarazione di Clausius dice che è impossibile costruire un dispositivo che, operando su un ciclo termodinamico, converta completamente il calore ricevuto in lavoro.
Lo schema riportato nella figura sottostante rappresenta schematicamente una macchina frigorifera in cui il lavoro viene convertito in calore.
Un frigorifero domestico, ad esempio, è una macchina frigorifera in cui la fonte fredda è il congelatore, la fonte calda è l'ambiente e il lavoro è svolto dal compressore.
IL efficienza (e) di una macchina frigorifera è il rapporto tra la quantità di calore sottratto alla sorgente fredda (Q2) e il lavoro esterno (T) richiesto per questo trasferimento. Poi:
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Macchine frigorifere"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/maquinas-frigorificas.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
