RICERCA DI TERMODINAMICA

MOTO PERPETUO di SECONDA SPECIE

Nuovo Concetto di Entropia, Richiesta di Parere, Turbo-Pompa ad Ingranaggi Ellittici,
Ciclo Rankine-Hirn, Cicli Entalpici e Cicli Entropici, Motori e Distillatori, Rendimento Unitario,
Ottimazione del Rendimento, Cicloide Ellittica, Nuovo Integrale Indefinito, una Legge Assoluta.

     
     
  (01)  
     
 
PRESENTAZIONE
 
     
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 REFERENZE
 
     
   Richiesta di PARERE sulla Definizione Matematica di un nuovo CONCETTO di ENTROPIA (dS=δQ/T, Link 02), legato a determinati Differenziali Termici dS⇔(δQ=dQ) ma indipendente (dS<=>δQ) da altri Scambi di Calore (δQ≠0) e perciò INCOMPATIBILE col SECONDO PRINCIPIO della TERMODINAMICA, le cui conseguenze potrebbero risolvere importanti PROBLEMI ENERGETICI, in particolare modificando opportunamente il CICLO RANKINE-HIRN degli attuali IMPIANTI TERMICI a VAPORE, come dimostrano gli ATTESTATI dei quattro BREVETTI (link: 17,18,19,20) integralmente PUBLICATI in italiano e inglese dall’Ufficio Internazionale PCT di GINEVRA nel seguente SITO-Internet 'www.wipo.int/pctdb':    
 
PCT  (PATENT COOPERATION TREATY)
The International Bureau of WIPO
34, Chemin des Colombettes
1211 Geneva 20, Switzerland
(Authorized officer Simin Baharlou)   
 
     
 

'www.wipo.int/pctdb'

   
       
   La stessa RICHIESTA di PARERE è stata inoltrata a varie UNIVERSITA', RIVISTE Scientifiche ed altri ENTI Culturali senza alcuna RISPOSTA sia pur NEGATIVA, forse (e non solo) a causa della presunta INTOCCABILITA' del SECONDO PRINCIPIO, che condiziona la TERMODINAMICA e il RENDIMENTO di tutte le MACCHINE TERMICHE, o peggio per TUTELARE i grandi INTERESSI economici legati all’attuale CRISI ENERGETICA.    
     
  Dopo tanta INSISTENZA  si spera che qualche COMPETENTE prenda l’iniziativa di una sommaria VERIFICA, anche parziale, magari col proposito di DIMOSTRARE la sua evidente(?) INACCETTABILITA', anche se (in effetti) non è facile ACCETTARE una RICERCA che pretende di SCOLLEGARE l’ ENTROPIA dal SECONDO PRINCIPIO, promettendo (fra l’Altro) il mitico "MOTO PERPETUO di SECONDA SPECIE", anche se NON SORRETTA da BIBLIOGRAFIE specialistica peraltro INESISTENTI.    
     
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  QUALCOSA IN ANTEPRIMA ( Link.1011 )  
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MISCUGLIO (M=M’+M”)

 
     
  Particolare FLUIDO Termodinamico è il MISCUGLIO (M=M’+M”) formato da un LIQUIDO (M’) col suo VAPORE (M”), definito nella Zona ACBA del Piano Entropico Ω(T,S)(fig.1). Come ogni Fluido anche il MISCUGLIO (M) dipende (Gibbs) da 2 Variabili, quindi occorrono 3 Grandezze Indipendenti per definire il suo Stato Fisico, fra le quali conviene scegliere: TEMPERATURA (T), PRESSIONE (p) e soprattutto il TITOLO (x=M”/M) che significa Concentrazione (M”/M) del Vapore (M”) nel Miscuglio (M). Queste 3 Variabili (T,p,x) sono legate (Gibbs) da un’Equazione del tipo j(T,p,x)=0.  
     
  Particolare importanza assumono le Trasformazioni a Titolo-Costante (x=x0), chiamate Iso-Titolo (dx=0), che avvengono senza aggiunte o sottrazioni di altro Fluido, definite nella Zona ACBA del Piano Entropico Ω(T,S) (fig.1) dalle Curve (FC) di Equazioni T=f(p)Ûp=g(T), convergenti nel Punto Critico (C), dal valore Minimo (x=M”/M=0)(M”=0) (tutto Liquido) sulla prima Iso-Titolo FC=AC (x=0) di sinistra, al valore Massimo (x=M”/M=1)(M”=M) (tutto Vapore) sull’ultima Iso-Titolo FC=BC (x=1) di destra.  
     
  Peraltro nel Piano Entropico Ω(T,S) (fig.1) non esistono Curve del Tipo: T=f(p), (dp=0), (dT=0), localizzate in ogni Punto (P) della Zona ACBA. Quindi dalle Equazioni T=f(p)p=g(T) risulta che ogni Incremento Iso-Termico (dT=0) di Pressione (Δp>0) richiede un adeguato Incremento Iso-Barico (dp=0) di Temperatura (ΔT>0) e viceversa, sulla curva Iso-Titolo (dx=0) passante per quel Punto (P).  
     
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  Ciclo RANKINE-HIRN  
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  Particolare Circuito Energetico è il Ciclo RANKINE-HIRN (6→1→2→3→4→5→6), (fig.1,3), definito nella Zona ACBA del Piano Entropico Ω(T,S). Esso aziona tutte le CENTRALI Termiche a VAPORE, un Ciclo semplice e funzionante dove però il RENDIMENTO risulta molto basso (non supera il 25%) a causa della grande quantità di ACQUA occorrente per eliminare (in controcorrente) il CALORE Latente del VAPORE SATURO (»750.Kcal/Kg) durante la fase di Condensazione  (5→6)(fig.1,3).  Per questi motivi (lo conferma Google) il 26% delle Centrali ENEL sono in fase di trasformazione con ENERGIE Alternative, di dubbia convenienza economica. Quindi occorre cercare di modificare la Termodinamica di quel CICLO per migliorarne il RENDIMENTO.  
     
  In effetti abbiamo dimostrato (Link 11) che il Primo Lato  (6→1→2) non si trova (come erroneamente si crede) nella Zona Liquida (L) a sinistra di ACBA, ma col Primo Lato (6→2) sulla Iso-Titolo AC(x=M”/M=0),  ricordando che nel Piano  Ω(T,S) la Compressione (6→1) del Liquido (Δp>0) a Temperatura Costante (dT=0) avviene nel Punto Iniziale (6=1).
 
 
  Con queste modifiche il Ciclo RANKINE (6→1→2→3→4→5→6) assumerà la nuova forma (6→2→3→4→5→6), che ora descriviamo brevemente (fig.1) scegliendo H2O come FLUIDO circolante, ricordando le coordinate (T,p) del Punto Critico P(T=374 oC, p=225 Kp/cm2):  
     
     
  Nel Punto Iniziale (6=1) il LIQUIDO (H2O) si COMPRIME (da 0,024 a 16 Kp/cm2) a Temperatura Costante (20 oC), poi a Pressione Costante (16 Kp/cm2) si RISCALDA (da 20 a 200 oC) sulla (62) diventando VAPORE SATURO (a 200 oC e 16 Kp/cm2) sulla orizzontale (23) e poi VAPORE SURRISCALDATO (a 400 oC e 16 Kp/cm2) sulla (34), infine si DILATA sulla Iso-Entropica (dS=0)(45) della TURBINA con forte diminuzione di Temperatura (da 400 a 20 oC) e Pressione (da 16 a 0,024 Kp/cm2) diventando VAPORE SATURO sulla orizzontale (5→6) dove (tramite uno Scambiatore di Calore) si CONDENSA (a 20 oC e 0,024 Kp/cm2) nel Punto Iniziale (6=1)  
     
  Il nuovo Ciclo RANKINE-HIRN (6→2→3→4→5→6) consente di CREARE nella Zona (ACBA) del MISCUGLIO alcune VARIANTI di notevole interesse. In particolare (fig.3) sulla prima curva Iso-Titolo AC(x=M”/M=0, M”=0) e sulla Iso-Termo-Barica (dT=0)(dp=0) (6-N), dove abbiamo scelto le due VARIANTI ritenute più convenienti di cui parleremo fra poco, che abbiamo chiamato: Cicli ENTALPICI e Cicli ENTROPICI.  
     
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  Cicli  ENTALPICI  
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  Nel nuovo Ciclo RANKINE (6→2→3→4→5→6)(fig.1) abbiamo spostato in alto (verso il Punto Critico P) le Iso-Termo-Bariche (orizzontali) del VAPORE SATURO (2→3),( 5→6) incrementando il riscaldamento in Caldaia (fig.5,6) con 2 quantità di Calore riciclati sulla Iso-Titolo AC (x=M”/M=0): la (1→1’) del Vapore Surriscaldato (4→4’) e la (1’→1”) con l’arresto Iso-Entropico (dS=0) della Turbina (sulla verticale) (4→5’).  
     
  Con queste modifiche, ottenute con adeguate apparecchiature e collegamenti (fig.6), l’originario Ciclo RANKINE (6→2→3→4→5→6) assume la forma (1→2→3→4→5’→6’→6) (fig.5), certamente valida sapendo che la Condensazione (ΔT<0) del VAPORE (5’→6’→6) a Pressione Costante (dp=0) fino al Punto Iniziale (6=1) non può essere differente.  
     
  Forse conveniva procedere in modo diverso, comunque (fig.5) lo scopo era solo quello di affiancare alla (6→2) (ascendente) una seconda Iso-Titolo (6’→6) (discendente) tramite uno Scambiatore di Calore dove il Liquido entrante (1→2) si riscalda assorbendo il Calore Latente del VAPORE SATURO durante la Fase (6’→6) di Condensazione.    
     
  Complessivamente si tratta di variazioni di Temperatura (ΔT≠0) a Pressione Costante (dp=0) sulla prima Iso-Titolo (AC)(x=0) della Zona ACBA, che modificano l ‘ENTALPIA (ΔH) del Liquido, perciò queste  VARIANTI (1→2→3→4→5’→6’→6) le abbiamo chiamate CICLI  ENTALPICI.  La loro Termodinamica è simile a quella del Ciclo RANKINE, come ora  brevemente cercheremo di descrivere (fig.5,6):    
 
 
      
Nel Punto Iniziale (6=1) il Liquido viene Compresso (Δp>0) a Temperatura Cotante (dT=0), poi si Riscalda (ΔT>0) a Pressione Costante (dp=0) sulla IsoTitolo (12)(x=0) dove assorbe il Calore di Condensazione (5’6’6), quindi prosegue il Riscaldamento (ΔT>0) a Pressione Costante (dp=0) diventando Vapore Saturo sulla Iso-Termo-Barica (23)(dT=0)(dp=0) e Vapore Surriscaldato sulla (34), che si espande sulla Isentropica (vrticale) (45’)(dS=0) della Turbina con forte calo di Pressione (Δp<0) e Temperatura (ΔT<0), ridiventando Vapore Saturo sulla curva Iso-Termo-Barica (orizzontale) (5’6’)(dT=0)(dp=0), infine attraversa lo Scambiatore sulla Iso-Titolo (6’6) dove perde il Calore Latente e ritorna allo Stato Liquido nel Punto Iniziale (6=1), per ricomonciare.
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A differenza del Ciclo RANKINE, i Cicli ENTALPICI (1→2→3→4→5’→6’→6)(fig.5,6) non eliminano il CALORE Latente del VAPORE SATURO (5’→6’→6)(fig.5)(»750.Kcal/kg) che (nello Scambiatore) viene riciclato durante la Fase (1→2→3→4) di Riscaldamento (ΔT>0) a Pressione Costante (dp=0). Quindi, sia pure con RENDIMENTO Unitario e Potenza ridotta, i Cicli ENTALPICI possono utilizzarsi come MOTORI ma soprattutto come DISTILLATORI per ottenere LIQUIDI distillati, cioè ACQUA POTABILE quasi GRATUITA.
 
     
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  Cicli  ENTROPICI  
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  Particolari VARIANTI del nuovo Ciclo RANKINE (6→2→3→4→5→6) (fig.3,5,7)  le abbiamo ottenute spostando a destra il Primo Lato (OP)  nell’Intervallo (0x1), dalla Iso-Titolo di sinistra AC (x=0) alla Iso-Titolo di destra CB (x=1). Questo sposta l’ ENTROPIA (ΔS) del Punto Iniziale (6→O) e perciò li abbiamo chiamati Cicli ENTROPICI (O→P→3→4→5→O). Quindi sulla Iso-Termo-Barica (dT=0)(dp=0) la CONDENSAZIONE (5→O) del VAPORE SATURO diminuisce e si annulla  nell’ Intervallo (0-5) mentre  il RENDIMENTO cresce e diventa UNITARIO nel successivo Intervallo (x5≤x≤1).
 
Nelle CENTRALI TERMICHE conviene quindi sostituire il Ciclo RANKINE con un Ciclo  ENTROPICO a RENDIMENTO UNITARIO, magari seguitando a utilizzare ACQUA (H2O) riscaldata con i soliti Combustibili, oppure gli stessi FLUIDI degli attuali IMPIANTI FRIGORIFERI (Ammoniaca, Anidrite Carbonica, Freon e altri) in grado di utilizzare almeno in parte il CALORE proveniente dall’ AMBIENTE CIRCOSTANTE (Tav. 2,3,4 e Link 11 ). Per saperne di più conviene cliccare su: COSTRUZIONE di CICLI ENTROPICI.
 
     
  Tutto a titolo PROVVISORIO, finché non si riesca a inventare FLUIDI FRIGORIFERI più convenienti, con TEMPERATURE di Congelamento molto BASSE, tali da ottenere in ogni luogo LAVORO a spese di un’ UNICA SORGENTE come l’ AMBIENTE CIRCOSTANTE, che significa MOTO PERPETUO di SECONDA SPECIE.  
     
   I due GRAFICI (fig.5, 7), riportati sulle Prime Pagine dei MOTORI di RICERCA, descrivono un MOTORE TERMICO a RENDIMENTO UNITARIO.
E' incomprensibile che nessun COMPETENTE si sia accorto della loro IMPORTANZA, magari per CONTESTARE l'assurda(?) pretesa di risolvere la CRISI ENERGETICA addirittura con l'ELIMINAZIONE del PETROLIO. Perciò si può dire che: PEGGIOR SORDO E' CHI NON VUOL SENTIRE
 
     
  Descriviamo brevemente uno dei Cicli ENTROPICI con RENDIMENTO Unitario (fig.5, 7) definiti nell’intervallo (x5≤x≤1), ad esempio quello a destra (x=1)(fig.7) assumendo (H2O) come Fluido Circolante (Tav.1),(Tabella A), col Ciclo Energetico (N →3 →4→5→N) nel Piano Ω(T,S),  
 
          
Nel Punto Iniziale (O=N) la POMPA (PA) comprime da p=0,024 a p=16, (Kp/cm2) il Vapore Saturo (H2O) a Temperatura costante T=20 (OC), poi si riscalda da T=20 a T=200 (OC) sulla IsoTitolo (x=1) (O=N) →(P=3) e surriscalda sulla (P=3)4 a T=400 (OC) alla stessa  Pressione Costante p=16 (Kp/cm2), infine sulla Iso-Entropica (verticale)(45), S4=S5=7,243 (kJ/kgK), la TURBINA riduce la Pressione da p=16 a p=0,024 (Kp/cm2) e la Temperatura da T=400 a T= 20 (OC), ottenendo un Miscuglio di Titolo (x5=0,83) che assorbe Calore alla stessa Iso-Termo-Barica (T=20, p=0,024), sulla 5→(O=N), che diventa Vapore Secco (x=1) nel Punto Iniziale (O=N) per ricominciare.
 
     
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MURONE TERMODINAMICA


 

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