Efficienza macchine termiche [Archivio]

dvd100

30-08-2006, 19:36

Dai miei (scarsotti) studi sulle macchine termiche ricordo che l'efficienza aumenta proporzionalmente alla differenza di temperatura tra la parte calda e la parte refrigerante. Ora, applicando questo ad una automobile, perchè questa consuma di più se non è alla temperatura di esercizio? Non dovrebbe essere più efficente se è più fredda?

ipotizzo un 'consumare meno'!='essere più efficiente' ma volevo una spiegazione più rigorosa :)

Athlon

30-08-2006, 19:42

Perche' la differenza di temperatura influenza solo il rendimento teorico termico , invece la temperatura reale del motore influenza moltissime altre variabili (attriti , giochi , tolleranze , fluidodinamica etc etc )

tanto per capirci gia' solo il fatto che l'olio motore a caldo e' piu' fluido che a freddo riduce di molto gli attriti interni del motore e quindi il rendimento a motore caldo e' maggiore.

Athlon

30-08-2006, 19:43

senza contare che in un motore freddo hai anche fenomeni di combustione incompleta dovuti al fatto che le pareti della camera sono fredde ed impediscoono la completa miscelazione della benzina con l'aria.

dvd100

31-08-2006, 11:32

ma allora in quale tipo di macchina termica vale il discorso della temperatura?

uC.ArTaX

01-09-2006, 13:26

Se non mi ricordo male (ma è stato l'esame più odioso della storia) dipende dal DELTA T di ciò che usi per bruciare, per esempio nel ciclo di rankine (che supponiamo chiuso) dal DELTA T tra aria prima della combustione e aria+fumi dopo la combustione, mentre nel ciclo Hirn dal Delta T dell'acqua/vapore, per questo si usa surriscaldare ulteriormente il vapore (mentre i cicli a spillamenti o a risurriscaldamenti non mi ricordo che vantaggio davano)...
Spero di non aver detto una cavolata, ma è già molto che mi ricordo qualcosa su sta roba... :)

dvd100

02-09-2006, 01:45

la cosa è molto intricata :stordita:

ArtX

02-09-2006, 11:01

nelle turbine a gas ad esempio aumenta il rendimento le differenze tra la temperatura in ingresso e quella in uscita ;)

xenom

02-09-2006, 11:06

già che ci sono chiedo una cosa: una stufa elettrica, teoricamente, non dovrebbe avere un rendimento del 100%? di fatto anche le perdite di energia dovute alla seconda legge della termodinamica diventano calore, che è lo scopo principale delle stufe elettriche... quindi si potrebbe dire che una stufa ha un'efficenza del 100%?

maxsanty

04-09-2006, 13:58

Dai miei (scarsotti) studi sulle macchine termiche ricordo che l'efficienza aumenta proporzionalmente alla differenza di temperatura tra la parte calda e la parte refrigerante. Ora, applicando questo ad una automobile, perchè questa consuma di più se non è alla temperatura di esercizio? Non dovrebbe essere più efficente se è più fredda?

ipotizzo un 'consumare meno'!='essere più efficiente' ma volevo una spiegazione più rigorosa :)

In realtà un MCI (motore a combustione interna) funziona meglio con il freddo perchè l'aria, ad una temperatura più bassa, è più densa e quindi immetti maggiore ossigeno nel cilindro.
In pratica si ha lo stesso effetto che ha un turbo-compressore: aumenta la pressione di ingresso dell'aria così da "farcene stare di più" dentro al cilindro.

Bye
m.

p.NiGhTmArE

04-09-2006, 14:06

già che ci sono chiedo una cosa: una stufa elettrica, teoricamente, non dovrebbe avere un rendimento del 100%? di fatto anche le perdite di energia dovute alla seconda legge della termodinamica diventano calore, che è lo scopo principale delle stufe elettriche... quindi si potrebbe dire che una stufa ha un'efficenza del 100%?

una parte diventa anche energia luminosa, almeno nelle stufe che conosco io :D
la serpentina diventa rossa ;)

xenom

04-09-2006, 14:14

una parte diventa anche energia luminosa, almeno nelle stufe che conosco io :D
la serpentina diventa rossa ;)

dipende dalla resistenza... non ci avevo fatto caso ma da qui sorge un'altra domanda: perché fanno in modo che la resistenza diventi incandescente? non c'è appunto perdita di energia in luce visibile? spostando lo spettro completamente sull'infrarosso la temperatura sarebbe minore ma la quantità di calore emesso sarebbe maggiore, dico bene?

dvd100

04-09-2006, 14:28

In realtà un MCI (motore a combustione interna) funziona meglio con il freddo perchè l'aria, ad una temperatura più bassa, è più densa e quindi immetti maggiore ossigeno nel cilindro.
In pratica si ha lo stesso effetto che ha un turbo-compressore: aumenta la pressione di ingresso dell'aria così da "farcene stare di più" dentro al cilindro.

Bye
m.
questo è quello che sapevo anche io ma da più parti leggo anche che a motore freddo aumenta il consumo :)

Athlon

04-09-2006, 14:39

il motore A FREDDO funziona MALE perche' lavora in condizioni di FUORI PROGETTO

ALIMENTARE un motore CON ARIA FREDDA e' DIVERSO dal dire di FARLO FUNZIONARE A FREDO.

L'aria fredda essendo piu' densa permette di bruciare piu' roba per ogni ciclo (pero' non e' detto che questo sia un bene per il rendimento , ad esempio si hanno anche piu' gas di scarico da smaltire e si possono generare delle contropressioni nell' impianto di scarico)

dvd100

04-09-2006, 14:42

adesso ho capito grazie :D

Athlon

04-09-2006, 14:42

già che ci sono chiedo una cosa: una stufa elettrica, teoricamente, non dovrebbe avere un rendimento del 100%? di fatto anche le perdite di energia dovute alla seconda legge della termodinamica diventano calore, che è lo scopo principale delle stufe elettriche... quindi si potrebbe dire che una stufa ha un'efficenza del 100%?

il rendimento si misura tra energia di INPUT ed ENERGIA UTILIZZABILE di output ... il calore e' energia NON piu' utilizzabile ...

una stufa elettrica casomai ha un rendimento prossimo allo 0% perche' praticamente tutta l'energia immessa e' convertita in calore

Athlon

04-09-2006, 14:43

dipende dalla resistenza... non ci avevo fatto caso ma da qui sorge un'altra domanda: perché fanno in modo che la resistenza diventi incandescente? non c'è appunto perdita di energia in luce visibile? spostando lo spettro completamente sull'infrarosso la temperatura sarebbe minore ma la quantità di calore emesso sarebbe maggiore, dico bene?

la distribuzione della radiazione termica e' una gaussiana , se vuoi avere il MASSIMO nella zona degli infrarossi allora avrai anche parte della radiazione che si trova nella luce visibile.

maxsanty

04-09-2006, 14:46

il motore A FREDDO funziona MALE perche' lavora in condizioni di FUORI PROGETTO

ALIMENTARE un motore CON ARIA FREDDA e' DIVERSO dal dire di FARLO FUNZIONARE A FREDO.

L'aria fredda essendo piu' densa permette di bruciare piu' roba per ogni ciclo (pero' non e' detto che questo sia un bene per il rendimento , ad esempio si hanno anche piu' gas di scarico da smaltire e si possono generare delle contropressioni nell' impianto di scarico)

Non è un bene per il rendimento questo è certo, ma la macchina "va di più" che non d'estate...

Bye
m.