În termodinamică diagrama temperatură–entropie sau diagrama T-sDănescu, 1985, p. 190 este folosită pentru a descrie modificările corespunzătoare ale temperaturii în funcție de entropia masică într-un sistem termodinamic.

Descriere thumb|left|O transformare termodinamică din starea 1 până în starea 2, reprezentată în diagrama T-s O diagramă T-s este un grafic care prezintă pe axa temperatura în funcție de entropia reprezentată pe axa   în diverse procese termodinamice. În unele cazuri pe axa   în loc de entropie va fi reprezentată entropia masică, .

Diagrama este strâns legată de diagrama p-V, fiecărui punct din diadtama T-s îi corespunde un punct bine determinat din diagrama p-V și invers.

Într-o diagramă T-s transformările izotermice sunt drepte orizontaleVlădea, 1974, p. 125 cele izentropice sunt drepte verticale, cele izobare sunt curbe cu subtangenta egală cu capacitatea termică masică la presiune constantă,Vlădea, 1974, p. 124 iar cele izocore sunt curbe cu subtangenta egală cu capacitatea termică masică la volum constant.Vlădea, 1974, p. 123

O diagramă T-s este o diagramă energetică, adică în care energia produsă sau primită de sistem sub formă de căldură, poate fi calculată exact prin integrarea temperaturii în funcție de entropie:Vlădea, 1974, p. 32

Grafic, căldura este suprafața 1-2-S2-S1-1 cuprinsă între arcul 1–2 și axa a diagramei. În funcție de parcurgerea transformării, căldura se obține cu semnul său: Posibilitatea determinării grafice din diagramă a căldurii face să fie cunoscută și drept diagrama termică.

Dacă nu se cunoaște expresia analitică a transformării aria de sub arc poate fi și măsurată direct prin planimetrare.

thumb|left|Exemplu de diagramă T-s a unui ciclu termodinamic care se desfășoară între sursa caldă cu temperatura TH și cea rece cu temperatura TC. Aria roz este căldura evacuată din ciclu, iar cea albă căldura transformată în lucru mecanic. Suma lor este căldura introdusă în ciclu (aria dintre curba superioară și axa S). Dacă după parcurgerea lanțului de procese din diagramă sistemul revine la starea (temperatura și entropia) inițială, diagrama reprezintă un ciclu. Cum la procesele ciclice aria din interiorul curbei este diferența dintre căldurile primite sau cedate surselor, această arie reprezintă totodată și lucrul mecanic ciclic.Vlădea, 1974, p. 203

Ciclul Carnot în diagrama T-s thumb|Un ciclu Carnot reprezentat în diagrama T-s În diagrama T-s izotermele sunt reprezentate prin drepte orizontale, iar izentropele prin drepte verticale. Ca urmare, un ciclu Carnot este reprezentat sub forma unui dreptunghi. În figura alăturată transformarea 1–2 este o comprimare izentropică, care consumă lucru mecanic, 2–3 este o încălzire izotermică, în care se introduce în ciclu căldură, 3–4 este o destindere izentropică, în care se efectuează lucru mecanic, iar 4–1 este o răcire izotermică, în care este evacuată căldură din ciclu. În timpul transformărilor 1–2 și 3–4 — acestea fiind izentropice, deci și adiabatice — nu există schimb de căldură, fapt reflectat de aria de sub ele nulă în diagrama T-s.

Aplicații thumb|Diagrama T-s pentru vapori de apă Principala aplicație este reprezentarea ciclurilor motoare în care agentul de lucru este sub formă de vapori, în special de apă. Acestea sunt ciclurile Clausius-Rankine după care funcționează termocentralele. Din diagrama T-s pentru vapori de apă se poate citi direct proprietățile aburului pentru o anumită temperatură și entropie : presiunea (negru), volumul masic (verde), titlul aburului (albastru) și entalpia (roșu).

thumb|Un ciclu Clausius-Rankine simplu, cu supraîncălzirea aburului Ciclul reprezentat în diagramă se desfășoară între două izobare: izobara de presiune înaltă 2-3 și cea de presiune joasă 1-4. Procesul 1-2 este comprimarea adiabatică a apei în pompă, 2-3 este preîncălzirea, fierberea apei și supraîncălzirea aburului la presiune constantă în cazan, 3-4 este destinderea aburului în turbină, iar 4-1 este condensarea aburului la presiune constantă în condensator. este căldura necesară vaporizării (fierberii) apei, este căldura necesară supraîncălzirii aburului, este căldura degajată prin condensarea aburului și evacuată din ciclu, iar zona galbenă este lucrul mecanic ciclic.Vlădea, 1974, p. 204Dănescu, 1985, p. 186

Note

Bibliografie Ioan Vlădea, Tratat de termodinamică tehnică și transmiterea căldurii, București, Editura Didactică și Pedagogică, 1974 Alexandru Dănescu ș.a., Lexicon de termodinamică și mașini termice, vol. I A-E, București: Editura Tehnică, 1985

Vezi și Diagrama presiune–volum Ciclul Clausius-Rankine Presiunea de saturație a vaporilor de apă

Legături externe

Ts Categorie:Termodinamică