Analisi con metodo grafico

Sul diagramma T-s possono essere identificate graficamente le grandezze caratterizzanti il ciclo sia di carattere energetico che exergetico. 

Grandezze energetiche 



E’ necessario sottolineare che le regioni individuate servono a rappresentare il concetto di associabilità alle grandezze calcolate di determinate aree nel diagramma di Gibbs: le aree hanno dunque una valenza qualitativa. Infatti, affinché si possa effettuare un corretto confronto grafico è necessario estendere le ordinate allo 0 K in modo tale da poter rappresentare completamente le aree. 

Grandezze exergetiche 

Sul diagramma T-s possiamo rappresentare l’exergia distrutta e l’exergia ottenuta nel processo di produzione di acqua refrigerata facendo uso di una isobara fittizia ottenuta dalla traslazione dell’isobara di evaporazione. Tale procedura deriva direttamente dall’espressione dell’exergia ottenuta per i sistemi a temperatura inferiore alla temperatura ambiente.

Il primo termine a secondo membro rappresenta l’area sottesa alla linea ottenuta dallo spostamento puntuale dell’isobara lungo cui avviene l’evaporazione mediante un fattore maggiore di uno.  L’exergia distrutta nel processo (o lavoro perso) è rappresentata dalla differenza tra l’exergia spesa, che coincide con il lavoro di compressione fornito dall’esterno, e l’exergia ottenuta.

Da tali considerazioni, con riferimento ai successivi grafici, si ricava: 



Come visto, il lavoro perso nell’intero ciclo può essere visto come la somma dell’exergia distrutta presso gli i componenti. Ciò equivale a suddividere l’area dell’exergia distrutta in quattro parti. Partendo dalle espressioni dei lavori persi si ottiene: