ciclo termodinàmico
ciclo termodinàmico Successione di trasformazioni termodinamiche che subisce un sistema nel passare da uno stato iniziale a uno stato finale coincidente con il primo. A stretto rigore in un c.t. avvengono soltanto scambi di calore e lavoro fra sistema e ambiente esterno (c. chiuso); si parla di c. aperto quando tra sistema e ambiente avvengono scambi di materia oltre che di energia. I c.t. hanno luogo nelle macchine a fluido: nel caso di fluido ideale e di una macchina ideale tutte le trasformazioni sono reversibili e lo è anche il c.t. (c. ideale). Nelle macchine termiche, il parametro che caratterizza quantitativamente il c.t. è il suo rendimento, rapporto tra lavoro fatto e calore assorbito, sempre inferiore all'unità poiché, per il secondo principio della termodinamica, non è possibile trasformare tutto il calore in lavoro.
Focus
Il ciclo di Carnot
I principi della termodinamica stabiliscono l'eguaglianza fra lavoro e calore scambiati fra sistema e ambiente esterno in un c.t., e la necessità di almeno due sorgenti di calore a temperatura diversa per rendere possibile un c.t. nel quale venga prodotto del lavoro. Per una macchina operante tra temperature T2 e T1 (con T2⟨T1), quello a massimo rendimento è il ciclo di Carnot, che è un ciclo ideale di grande importanza teorica: il fluido è un gas ideale, che subisce in serie una compressione adiabatica, un'espansione isoterma (in cui riceve calore), un'espansione adiabatica, una compressione isoterma (in cui cede calore). Il rendimento è tanto più alto quanto più alta è la temperatura T1, alla quale il sistema riceve calore, e quanto più bassa T2, alla quale lo cede.