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RICERCA di TERMODINAMICA

MOTO PERPETUO di SECONDA SPECIE
 

 

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PROLOGO:
 
Un Sito-Web che non può essere ignorato.
Mi rivolgo soprattutto a Google e al Suo Staff di Mountain-View (USA).
 
In ANTEPRIMA e fino a PROVA CONTRARIA questa Ricerca PROMETTE fra l'Altro:
 
 A) CATENE CINEMATICHE e RENDIMENTI dei MOTORI TERMICI (link 12)
 B) Nuova ENTROPIA indipendente dal SECONDO PRINCIPIO (link 02)
 C) DISTILLAZIONE che RICICLA il CALORE di CONDENSAZIONE (link 06,10)
 D) CALORE = LAVORO, cioè MOTO PERPETUO di SECONDA SPECIE (link 07,11)
 E) Nuovo INTEGRALE Indefinito (Primitiva) di una Funzione Continua (link 14)
 F) Una LEGGE MATEMATICA ASSOLUTA applicabile per via srimentale (link 14)
 
 
 Sono UTOPIE, SOGNI irrealizzabili? basta esaminare  qualcuno dei Link allegati.
 
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Questo SITO è in fase di PERFEZIONAMENTO, vedi: 
 
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UNA BREVE RIFLESSIONE
 
Il CALORE è classificato come ENERGIA di SECONDA SPECIE perché può compiere LAVORO CICLICO (ripetibile periodicamente) soltanto nei MOTORI TERMICI, costituiti essenzialmente da una CAMERA di COMBUSTIONE dove nel Piano Entropico Ω(T,S) si svolgono i CICLI PRIMARI e da un ALBERO MOTORE dove nel Piano Meccanico O(F,s) si formano i corrispondenti CICLI INDOTTI, trasformando (almeno in parte) il CALORE in LAVORO Meccanico, chiamato ENERGIA di PRIMA SPECIE.
 
La CAMERA di combustione e ALBERO sono legati da una TRASMISSIONE MECCANICA chiamata CATENA CINEMATICA, formata da alcuni elementi STATICI (condotti, valvole, ecc.) nelle TURBINE e dal Meccanismo BIELLA-MANOVELLA nei MOTORI ALTERNATIVI. In ogni caso la CATENA CINEMATICA modifica i CICLI TERMICI non solo a causa degli ATTRITI, in particolare nei MOTORI ALTERNATIVI dove il RENDIMENTO diminuisce rispetto alle TURBINE a GAS di uguale POTENZA, dove la CATENA CINEMATICA è inesistente.
 
A parte il presunto legame con l’ENTROPIA, una conferma del SECONDO PRINCIPIO si fonda sulla IRREVERSIBILITÀ’ dei FENOMENI NATURALI, ad esempo: “Un VASO situato su un TAVOLO cade per terra e va in FRANTUMI senza riacquistare SPONTANEAMENTE la forma iniziale, ricomponendo i cocci e risalendo sul TAVOLO”. Si dice NON SPONTANEAMENTE ed è VERO. Tuttavia l’intervento UMANO e l’impiego di adeguata TECNOLOGIA potrebbero eliminare quella IRREVERSIBILITÀ’.

 Peraltro FENOMENI di questo tipo trasformano sempre LAVORO in CALORE e quindi sono incompatibili col SECONDO PRINCIPIO della TERMODINAMICA, in assenza del quale si potrebbe eliminare quella DEGRADAZIONE TERMICA e la conseguente IRREVERSIBILITA'.
 
Per uno studio SISTEMATICO conviene iniziare dalle CATENE CINEMATICHE (Link 12), cioè l’insieme dei MECCANISMI che nei MOTORI TERMICI (specie Alternativi) creano il CICLO PRIMARIO nella CAMERA di COMBUSTIONE che poi viene UTILIZZATO con differenti valori del RENDIMENTO dal CICLO INDOTTO intorno all’ALBERO. In questi casi le CATENE CINEMATICHE modificano il RENDIMENTO dei MOTORI TERMICI ma non quello dei MOTORI MECCANICI che risulta UNITARIO in assenza di ATTRITI.
 
Quindi proseguire lì ANALISI analizzando l’ENTROPIA (Link 02) e l’INTEGRALE o PRIMITIVA (Link 14) di una FUNZIONE CONTINUA, che da oltre un SECOLO hanno CONDIZIONATO (in modo poco convincente) la FISICA-MATEMATICA, spesso applicando TEOREMI non sempre compatibili con le originarie DEFINIZIONI.
 
Sono questi gli argomenti più “INDIGESTI”, non facilmente accettabili specialmente dai Competenti in MATEMATICA e TERMODINAMICA, che (in linea di principio) li ritengono ASSURDI, IMPROPONIBILI, PROVOCATORI, da NON prendere in considerazione nemmeno per dimostrare la loro PRESUNTA FALSITA'.

In effetti il loro scopo principale di questa RICERCA è quello di trasformare tutto il CALORE ricevuto in LAVORO MECCANICO, che significa MOTO PERPETUO di SECONDA SPECIE (Link 11), con notevoli conseguenze come la possibilità di ottenere ACQUA POTABILE quasi gratuita (Link 10) e MOTORI con RENDIMENTO UNITARIO (Link 11), che utilizzano il CALORE circostante .
 
Sono queste le NOVITA’ di cui in tempi di grande CRISI energetica si CHIEDE urgente VERIFICA. A tale proposito ricordiamo che gli stessi argomenti formano l’OGGETTO di una TESI di LAUREA redatta presso “La SAPIENZA” di ROMA, avente per TITOLO: “Criteri di Ottimazione del Rendimento di un Motore Primo Termico”.
 
 
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ALCUNE PRECISAZIONI
 
A) - (link 02)
L’ENTROPIA (dS=δQ/T) non può rappresentare la PROVA matematica del SECONDO PRINCIPIO, basato sulle IPOTESI sperimentali di CARNOT-CLAUSIUS, un ASSIOMA verosimile ancora da DIMOSTRARE. Mi rivolgo alla disponibilità dei COMPETENTI per chiarire queste assurde(?) AFFERMAZIONI, difficili da accettare perché pretendono di CONTESTARE una presunta VERITA' MATEMATICA che da quasi due secoli ha CONDIZIONATO tutta la TERMODINAMICA, sconfinando nel campo delle PROBABILITA' e dei fenomeni IRREVERSIBILI
 
B) - (link 06,10)
Molte MACCHINE TERMICHE a VAPORE (Motori e Distillatori) sono azionate dal Ciclo RANKINE-HIRN, (fig.3) (6→1→2→3→4→5→6) del Piano Entropico Ω(T,S), dove il PRIMO LATO (1→2) NON si trova (come  erroneamente si crede) nella ZONA LIQUIDA (L) ma sulla PRIMA Curva ISOTITOLO (x0=M”/M=0), del MISCUGLIO (M=M’+M”), formato da un LIQUIDO (M’) col suo VAPORE (M”) di TITOLO x=M"/M.

In quel CICLO (fig.3) si può quindi aumentare l’ENTALPIA del PRIMO LATO (1,2),(x0=0) a spese del VAPORE SURRISCALDATO (4-4’), che sposta in ALTO verso il PUNTO CRITICO (C) le 2 Isotermo-Bariche (dT=0,dp=0) di un nuovo CICLO HIRN (fig.5) utilizzando in CONTROCORRENTE parte o tutto il CALORE LATENTE di CONDENSAZIONE con notevole AUMENTO del RENDIMENTO, che può raggiungere valore UNITARIO (η=1), a DISCAPITO della POTENZA in fase DECRESCENTE. Si ottengono i CICLI ENTALPICI (fig.5), MOTORI e DISTILLATORI, che possono erogare ACQUA POTABILE quasi GRATUITA.

 
 
C) - (link 14)
Il Concetto di LIMITE è fondamentale in tutta l’ANALISI MATEMATICA, specialmente adatto alla valutazione delle grandezze INFINITE (tendenti a ±) e INFINITESIME (tendenti a 0) che conducono all’utilissimo CONCETTO di DIFFERENZIALE, in particolare al CALCOLO delle DERIVATE ma lasciano INDETERMINATE (incognite) le rispettive FUNZIONI INVERSE, cioé il Concetto di INTEGRALE (o PRIMITIVA) di una FUNZIONE CONTINUA, che si RISOLVE per TENTATIVI e ripetute VERIFICHE di DERIVAZIONE.

S
pronati dal dubbio sulla INESISTENZA di una REGOLA di INTEGRAZIONE, abbiamo DIMOSTRATO (link 14) che ogni FUNZIONE CONTINUA può ammettere infinite PRIMITIVE, REALI, COMPLESSE e ARBITRARIE, stimolati dal fatto che la stessa RICERCA sconfinava (link 14) in una LEGGE ASSOLUTA. Qualche ESPERTO dovrebbe INDAGARE sulla presunta INACCETTABILITA' di queste AFFERMAZIONI provocatorie.
 
 
D) - (link 07,11)
Malgrado il divieto del SECONDO PRINCIPIO è stato possibile costruire Cicli TERMICI  con RENDIMENTO UNITARIO, che trasformano TUTTO il CALORE ricevuto in LAVORO MECCANICO ottenendo il mitico MOTO PERPETUO di SECONA SPECIE, ricordando (Joule) il grande rapporto di conversione:
 
1 kcal=4187 Joule=427 Kpm
1 kcal può sollevare 427 Kp all'altezza di 1 metro, oppure 1 Kp a 427 metri
1kcal è il Calore necessario per riscaldare di 1oK (dai 14 ai 15 oC) 1kg di H2O
 
Per meglio capirne la termodinamica conviene iniziare (fig.3) dal ben noto Ciclo RANKINE-HIRN (6→2→3→4→5→6) escludendo la parte LIQUIDA (6→1→2) finora erroneamente considerata, una CORREZIONE che risulta certamente necessaria
 
Infatti (fig.3) possiamo arrestare la CONDENSAZIONE del VAPORE in qualsiasi Punto (O) sulla Iso-Termo-Barica orizzontale (6-N) ottenendo il generico Ciclo ENTROPICO (O→P→3→4→5→O), così chiamato perché l’ Entropia del nuovo Punto Iniziale (O) si muove sulla stessa orizzontale (6-N). In corrispondenza si forma (fig.3), da sinistra a destra, una serie di Cicli TERMICI (O→P→3→4→5→O), dal RANKINE (6→2→3→4→5→6) ai Cicli ENTROPICI principali (fig.5,7).
 
Una valida CONFERMA consiste nel fatto che (quanto prima) nel nuovo Punto Iniziale (O) il MISCUGLIO (M) viene (rapidamente) COMPRESSO (Δp>0) a Temperatura Costante (dT=0) e poi RISCALDATO (ΔT>0) a Pressione Costante(dp=0) sulla Isotitolo (dx=0) del Primo Lato (O→P).
Peraltro nella lunga serie dei Cicli ENTROPICI (O→P→3→4→5→O) la Condensazione AUMENTA a sinistra (O=6) in RANKINE (fig.3) dove il RENDIMENTO è minimo (da 25 a 30%), ma DIMINUISCE a destra AZERANDOSI nel punto (O=5) mentre il RENDIMENTO aumenta fino a diventare UNITARIO. Infine la Condensazione si INVERTE (il miscuglio evapora) con RENDIMENTO UNITARIO nell’Intervallo (5-N) dove si formano (fig.5,7) i Cicli ENTROPICI principali. Questo significa (è il caso di dirlo) che la serie del Cicli ENTROPICI (O→P→3→4→5→O) formano il CAPITOLO più importante di tutta la TERMODINAMICA.
 
In questi CASI (link 07,11 ) conviene impiegare FLUIDI TERMODINAMICI a bassa TEMPERATURA di CONGELAMENTO, affinché almeno in parte il CALORE di EVAPORAZIONE venga FORNITO da un’UNICA SORGENTE, ricordando che quelli già noti sono: AMMONIACA, ANIDRITE CARBONICA, FREON, e ALTRI.
     
 
QUALCUNO MI AIUTI
La maggioranza dei COMPETENTI non vogliono sentir parlare di queste AFFERMAZIONI, che pretendono di mettere in DISCUSSIONE importanti TEOREMI di FISICA-MATEMATICA e perciò le considerano FANTASIOSE ALLUCINANTI, PAZZESCHE, da ELIMINARE in linea di principio senza DEGNARSI di leggere qualcuno dei LINK allegati, sia pure col PROPOSITO di DIMOSTRARE la loro evidente(?) FALSITA', in particolare le ipotesi sui nuovi Concetti di ENTROPIA (link 02) e PRIMITIVA (link 14), ARGOMENTI più PROVOCATORI.
 
Invece, almeno alcune di quelle AFFERMAZIONI dovrebbero interessare gli appassionati di ENERGIA ALTERNATIVA, specialmente le parti che promettono ACQUA potabile GRATUITA (link 06,10) e MOTORI SENZA BENZINA (link 07,11), verificando l’eventuale ATTENDIBILITA' degli ALLEGATI con i relativi CALCOLI e SCHEMI, magari con l’aiuto di qualche ESPERTO.
 
Dalle cosiddette ENERGIE ALTERNATIVE di ultima generazione  sarebbe  opportuno escludere quelle che devastano il TERRITORIO con mostruose TORRI di MULINI a VENTO e le estese AREE adibite a PANNELLI FOTOVOLTAICI, inutili e costosi IMPIANTI di scarso RENDIMENTO,  difficili da AMMORTIZZARE. Particolari preoccupazioni  danno anche i faraonici PROGETTI delle CENTRALI TERMONUCLEARI (di breve durata) che NON INCLUDONO mai gli imprevedibili DANNI AMBIENTALI, il collocamento delle SCORIE ma soprattutto le estese ZONE da SACRFICARE, che restano  ETERNAMENTE IRRECUPERABILI.
 
In effetti ne ESISTONO altre assai più CONVENIENTI, addirittura a COSTO ZERO e RENDIMENTO UNITARIO, tutte ben NOTE ma OSTACOLATE dal presunto TABU’ del SECONDO PRINCIPIO o PEGGIO per TUTELARE  particolari e grossi INTERESSI ECONOMICI. Questi argomenti  potrebbero sembrare INACCETTABILI, anti-progressivi, un netto RIFIUTO delle RISORSE energetiche ancora DISPONIBILI. Ma la Verità è ben differente.
 
In effetti esiste una concreta possibilità di utilizzare altre forme di ENERGIE ALTERNATIVE assai più convenienti, alcune a COSTO ZERO e RENDIMENTO UNITARIO, cioè la TOTALE trasformazione di CALORE in LAVORO, che significa MOTO PERPETUO di SECONDA SPECIE.  E' il caso di dire: PEGGIOR SORDO è CHI NON VUOL SENTIRE.
 
NOTIZIE PRELIMINARI
 
 Tutto ha avuto inizio da una TESI di LAUREA, redatta nel lontano 1982 presso l’UNIVERSITA' “LA SAPIENZA” di ROMA, avente per Titolo Criteri di Ottimazione del Rendimento di un Motore Primo Termico, che poi (in appendice) sconfinava con la definizione di una Legge assoluta.

Nel complesso si tratta di una Ricerca di FISICA-MATEMATICA che (assieme a quanto segue) mette in discussione alcuni TEOREMI, convalidata (fra l’Altro) con due risultati (A,B) di notevole interesse Teorico-Sperimentale e da quattro Brevetti Industriali che potrebbero RISOLVERE alcuni dei più importanti PROBLEMI ENERGETICI attuali.
 
 
A)-Nuovo Concetto di ENTROPIA, indipendente (come ogni altra Funzione di Stato) dal generico SCAMBIO di CALORE e quindi anche dal SECONDO PRINCIPIO della TERMODINAMICA. In particolare nei FLUIDI (Liquidi, Vapori, Miscugli), e nei GAS IDEALI, l’ ENTROPIA si può esprimere con semplici EQUAZIONI matematiche in
funzione di qualsiasi coppia di VARIABILI indipendenti del tipo ΔS=f(p,v)=g(T,p)=h(T,v), ignorando eventuali SCAMBI di CALORE (δQ0).
 
 
B)-Alcune varianti del CICLO RANKINE-HIRN (impiegato negli Impianti a Vapore) consentono di ottenere due importanti applicazioni industriali: I) MACCHINE TERMICHE a VAPORE, Motori e Distillatori (secondo Brevetto), II) MACCHINE TERMICHE a VAPORE con Rendimento Unitario (terzo Brevetto), da cui si possono ottenere a costo ZERO quantità illimitate di ACQUA POTABILE ed ENERGIA MECCANICA, creando il mitico:MOTO PERPETUO DI SECONDA SPECIE.
 
Sappiamo che NON è facile accettare NOTIZIE di questo TIPO, forse per la presunta intoccabilità del SECONDO PRINCIPIO o peggio per TUTELARE i grandi INTERESSI ECONOMICI legati alla attuale CRISI-ENERGETICA.
 
Tuttavia ci AFFIDIAMO alla disponibilità di quei COMPETENTI che desiderano verificare l’eventuale ATTENDIBILITA' di almeno qualcuno dei seguenti LINK, comprendenti le RICHIESTE di PARERE (01,02,03,04), i riassunti dei 4 Brevetti (05,06,07,08), la versione integrale dei 4 Brevetti (09,10,11,12), l'EPILOGO della RICERCA (13,14,15,16), cioè Cicloide Ellittica (impiegata nella Turbopompa), nuovo Integrale Indefinito e Legge Assoluta (da valutare attentamente), Bibliografia dei principali TESTI Universitari (fondamentali per la Ricerca), infine un caro ricordo del Prof. Caputo.
 
 
 
TurboPompa rotativa ad Ingranaggi Ellittici
 
L’idea era quella di progettare una POMPA ROTATIVA di GRANDE PORTATA, formata da una coppia di Ingranaggi ELLITTICI di PICCOLO PASSO situate inizialmente in posizione CANONICA (con Assi omologhi ortogonali), dimostrando che durante il moto ciascuna delle due ELLISSI può ROTOLARE intorno all’ALTRA senza STRISCIARE, mentre il suo CENTRO descrive una CIRCONFERENZA intorno al CENTRO dell’ALTRA, un LUOGO di PUNTI chiamato CICLOIDE ELLITTICA.
 
Si ottiene una MACCHINA semplice e compatta, con PORTATA regolabile da ZERO al valore MASSIMO, facilmente trasformabile in TURBINA, POMPA e COMPRESSORE, tramite By-Pass esterno, particolarmente ADATTA per PICCOLE e MEDIE POTENZE.

 
Motori e Distillatori
 
Partendo dal comune CICLO RANKINE (fig.3) del Piano Entropico Ω(T,S) si può Incrementare l’ENTALPIA (ΔH>0) del LIQIDO (H20) sulla Isotitolo (x=0) del PRIMO Lato (1-2) a spese del VAPORE Surriscaldato (4-4’), che RISCALDA e COMPRIME il LIQUIDO secondo l’Equazione di Stato φ(p,T,xO)=0.
 
In tal modo si spostano in ALTO verso il PUNTO CRITICO (C) le due IsotermoBariche (dT=0,dp=0),(orizzontali),(2-3),(5-6) del VAPORE SATURO, diminuendo LAVORO e RENDIMENTO.
 
Nascono così i Cicli ENTALPICI (fig.5), in particolare il DISTILLATORE costituito da un piccolo CICLO ENTALPICO situato in prossimità del PUNTO CRITICO (C), dove il CALORE Latente di CONDENSAZIONE viene utilizzato per RISCALDARE in controcorrente il LIQUIDO (H2O) ENTRANTE lungo la Isotitolo (x=0) del PRIMO Lato (1-2).
 
Infine si ottiene un DISTILLATO quasi GRATUITO, tenuto conto del CALORE residuo fornito dall’ESTERNO.
  
 
 
Peraltro, escludendo il VAPORE Surriscaldato (4-4’), si può ottenere lo stesso CICLO in prossimità del PUNTO CRITICO (C) aumentando la PRESSIONE Isotermica (Δp>0),(dT=0) nel PUNTO Iniziale (6-1), e la TEMPERATURA Isobarica (ΔT>0),(dp=0) del PRIMO Lato (1-2).
 
Infine ARRESTANDO l’ESPANSIONE Isentropica (4-5’),(dS=0) sulla nuova IsotermoBarica (5’-6’),(dT=0),(dp=0), più in ALTO possibile.
 
Moto Perpetuo di Seconda Specie 
 
 
Nel CICLO RANKINE (fig.3) il PRIMO Lato (1-2) non si trova (come si crede) nella ZONA LIQUIDA ma sulla PRIMA Curva Isotitolo (AC),(x=0) .
 
Questo può ignorarsi nei CICLI ENTALPICI (fig.5) ma diventa IMPORTANTE in tutta la successione dei CICLI ENTROPIC dove le Isotitolo (dx=0)dei PRIMI Lati variano nell’INTERVALLO (0<x1).
  
  
In questi CICLI i RENDIMENTI (η) diventano tutti UNITARI (fig.5,7) nell' Intervallo (x5x1), dove il LAVORO equivale al CALORE speso.
 
In questi casi si potrebbe avere un’UNICA SORGENTE TERMICA, in particolare l’AMBIENTE CIRCOSTANTE, scegliendo determinati FLUIDI a bassa TEMPERATURA di CONGELAMENTO, come Ammoniaca, Anidrite Carbonica, Freon e altri.
 
In questi CICLI i rispettivi RENDIMENTI (η) diventano tutti UNITARI (fig.5,7) nell' Intervallo (x5x1), dove il LAVORO equivale al CALORE.
 
In questi casi si potrebbe avere un’UNICA SORGENTE TERMICA, in particolare l’AMBIENTE CIRCOSTANTE, scegliendo determinati FLUIDI a bassa TEMPERATURA di CONGELAMENTO, come Ammoniaca, Anidrite Carbonica, Freon e tanti altri.
Comunque, un MOTORE TERMICO azionato da un CICLO ENTROPICO realizza (possiamo dirlo) l’utopico MOTO PERPETUO DI SECONDA SPECIE. 
 
 
 
 
      
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