Termodinamica e Termoidraulica - Ingegneria Meccanica, Nucleare ...

II Principio della termodinamica• Dato che è più comodo avere a che fare con delle uguaglianze piuttosto che condisuguaglianze, le due espressioni precedenti possono essere compattate nella forma:dove il termine δS s , viene chiamato in varie maniere nei testi di termodinamica: sorgenteentropica, termine di irreversibilità.Ovviamente si ha:δ S = 0 per trasformazioni reversibilisδ S > 0 per trasformazioni irreversibilisδ QdS= ++δ ST• Entropia e trasformazioni adiabaticheIn una trasformazione adiabatica (vale a dire in una trasformazione one in cui il calore scambiatoè per definizione nullo, δQ = 0) si ha dS = δS s e quindi:dS = 0 per trasformazioni adiabatiche reversibilidS > 0 per trasformazioni adiabatiche irreversibiliL’entropia tende sempre a crescere all’interno di un sistema adiabatico reale. . Quando essaraggiunge un massimo, nessuna ulteriore trasformazione può avvenire ed il sistema rimaneindefinitamente in tale stato.sSistemi apertiII Principio della termodinamica• Il secondo principio della termodinamica ammette in generale l’esistenza ldi un termine diproduzione dell’entropia, entropia, quindi scriveremo l’equazione ldi bilancio nella forma:dS Qɺ= ∑ + ∑ W s − ∑W s +Sɺdtkk e e e u u u irrTkdove il termine Q k /T k rappresenta il flusso di entropiaL′ ɺassociato al flusso termico totale Q kE’ bene ricordare che la temperatura T k rappresenta latemperatura della superficie del sistema nel punto incui è attraversata dal flusso termico Q k . La sommatoriaQè introdotta per tener conto che parti diverse dellaɺsuperficie di contorno possono trovarsi a diversetemperature.• Il termine S irr viene detto termine di irreversibilità e rappresenta l’incremento ldi entropia perunità di tempo dovuto alla irreversibilità delle trasformazioni che avvengono nel sistema. Taletermine è nullo se le trasformazioni sono reversibili, positivo se le trasformazioni sono irreversibili,mentre è impossibile che tale termine assuma un valore negativo.• L’equazione ci dice quindi che la variazione di entropia per unità di tempo è pari al flusso dientropia attraverso le pareti del sistema, più l’entropia introdotta nel volume di controllo dal flussodi massa entrante, meno l’entropia lestratta dal sistema dal flusso di massa uscente, più l’eventualecontributo S irr (da alcuni definito anche sorgente entropica) dovuto alle irreversibilitrsibilità.24