1. Cos'è una Macchina Termica?
Una macchina termica è un dispositivo ciclico che trasforma in modo continuo il calore in lavoro meccanico sfruttando una differenza di temperatura tra due sorgenti. In ogni ciclo completo, il sistema lavorante (solitamente un gas) assorbe calore $Q_1$ da una sorgente calda a temperatura elevata $T_1$, compie un lavoro utile $W$, e cede la quantità residua di calore $Q_2$ a una sorgente fredda a temperatura $T_2$.
• $Q_1$: calore assorbito dalla sorgente calda.
• $Q_2$: calore ceduto alla sorgente fredda.
• $W$: lavoro meccanico netto prodotto per ciclo.
2. Rendimento e Ciclo di Carnot
Il rendimento $\eta$ di una macchina termica misura l'efficienza con cui il calore prelevato viene convertito in lavoro utile:
Il massimo rendimento teorico ottenibile tra due temperature assolute $T_1$ e $T_2$ è quello della macchina di Carnot, basata sull'omonimo ciclo reversibile (composto da due isoterme e due adiabatiche):
Le temperature $T_1$ e $T_2$ devono essere rigorosamente espresse in scala Kelvin ($\text{K}$).
3. Banca Dati Dinamica: 100 Esercizi sulle Macchine Termiche
Elenco completo dei 100 esercizi interattivi dedicati al calcolo di lavori, scambi termici, rendimenti standard e rendimenti limite di Carnot, ordinati per difficoltà: