ciclos termodinamicos
Páginas: 6 (1322 palabras)
Publicado: 18 de marzo de 2013
CICLOS TERMODINÁMICOS
Se denomina ciclo termodinámico a cualquier serie de procesos termodinámicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regrese a su estado inicial; es decir , que la variación de las magnitudes termodinámicas propias del sistema sea nula.
No obstante, a variables como el calor o el trabajo no es aplicable lo anteriormente dicho ya que éstas no son funciones deestado del sistema, sino transferencias de energía entre éste y su entorno. Un hecho característico de los ciclos termodinámicos es que la primera ley de la termodinámica dicta que: la suma de calor y trabajo recibidos por el sistema debe de ser igual a la suma de calor y trabajo realizados por el sistema.
CICLO OTTO.
El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores decombustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Se caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante.
Ciclo de 4 tiempos
El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación de la carga delmismo:
E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga)
A-B: compresión isentrópica
B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil
C-D: fuerza, expansión isentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo
D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante
A-E: Escape, vaciado de la cámara apresión constante
Para determinar con que efectividad un motor de encendido por chista de IC (Internal Combustion) convierte la energía del combustible en un rendimiento de trabajo útil, utilizamos la eficiencia térmica del ciclo
La transferencia de calor hacia el fluido de trabajo, la cual ocurre durante proceso 2-3 (B-C)es igual a la variación de energía interna del fluido del trabajo, debido a que el sistema es cerrado y el volumen permanece constante durante el proceso
Qs = mCv(T3 – T2 ) [J]
De manera similar, la transferencia de calor desde el fluido de trabajo durante el proceso a volumen constante 4-1 (D-A)
Or = mCv(T4 – T1 ) [J]
Relaciónde compresión
r = V1/v2
CICLO DIESEL
Es algo similar al ciclo Otto, excepto que el encendido es provocado por la combustión espontánea debida a la alta temperatura que resulta de comprimir la mezcla de aire y combustible hasta una presión significativamente mayor que la presión que existe en un motor de SI(encendido por chista ¨Spark Ignition¨). Los componentesfundamentales del ciclo Diesel son los mismos que el motor de encendido por chispa,, excepto que la bujía de encendido es sustituido por un inyector de combustible la carrera del embolo es alargada para realizar una mayor relación de compresión.
Consta de las siguientes fases:
Compresión, proceso 1-2: es un proceso de compresión adiabática reversible (isentrópica), es decir sin intercambiode calor con el exterior. Viene a simbolizar el proceso de compresión de la masa fresca en el motor real, en el que en el pistón, estando en el punto muerto inferior (PMI), empieza su carrera de ascenso, comprimiendo el aire contenido en el cilindro. Ello eleva el estado termodinámico del fluido, aumentando su presión, su temperatura y disminuyendo su volumen específico, en virtud del efectoadiabático. En la idealización, el proceso viene gobernado por la ecuación de la isoentrópica , con k índice de politropicidad isoentrópico = Cp/Cv.
Combustión, proceso 2-3: en esta idealización, el aporte de calor Qp se simplifica por un proceso isóbaro (a presión constante). Sin embargo, la combustión Diesel es mucho más compleja: en el entorno del punto muerto superior (PMS) (en general un poco...
Se denomina ciclo termodinámico a cualquier serie de procesos termodinámicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regrese a su estado inicial; es decir , que la variación de las magnitudes termodinámicas propias del sistema sea nula.
No obstante, a variables como el calor o el trabajo no es aplicable lo anteriormente dicho ya que éstas no son funciones deestado del sistema, sino transferencias de energía entre éste y su entorno. Un hecho característico de los ciclos termodinámicos es que la primera ley de la termodinámica dicta que: la suma de calor y trabajo recibidos por el sistema debe de ser igual a la suma de calor y trabajo realizados por el sistema.
CICLO OTTO.
El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores decombustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Se caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante.
Ciclo de 4 tiempos
El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación de la carga delmismo:
E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga)
A-B: compresión isentrópica
B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil
C-D: fuerza, expansión isentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo
D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante
A-E: Escape, vaciado de la cámara apresión constante
Para determinar con que efectividad un motor de encendido por chista de IC (Internal Combustion) convierte la energía del combustible en un rendimiento de trabajo útil, utilizamos la eficiencia térmica del ciclo
La transferencia de calor hacia el fluido de trabajo, la cual ocurre durante proceso 2-3 (B-C)es igual a la variación de energía interna del fluido del trabajo, debido a que el sistema es cerrado y el volumen permanece constante durante el proceso
Qs = mCv(T3 – T2 ) [J]
De manera similar, la transferencia de calor desde el fluido de trabajo durante el proceso a volumen constante 4-1 (D-A)
Or = mCv(T4 – T1 ) [J]
Relaciónde compresión
r = V1/v2
CICLO DIESEL
Es algo similar al ciclo Otto, excepto que el encendido es provocado por la combustión espontánea debida a la alta temperatura que resulta de comprimir la mezcla de aire y combustible hasta una presión significativamente mayor que la presión que existe en un motor de SI(encendido por chista ¨Spark Ignition¨). Los componentesfundamentales del ciclo Diesel son los mismos que el motor de encendido por chispa,, excepto que la bujía de encendido es sustituido por un inyector de combustible la carrera del embolo es alargada para realizar una mayor relación de compresión.
Consta de las siguientes fases:
Compresión, proceso 1-2: es un proceso de compresión adiabática reversible (isentrópica), es decir sin intercambiode calor con el exterior. Viene a simbolizar el proceso de compresión de la masa fresca en el motor real, en el que en el pistón, estando en el punto muerto inferior (PMI), empieza su carrera de ascenso, comprimiendo el aire contenido en el cilindro. Ello eleva el estado termodinámico del fluido, aumentando su presión, su temperatura y disminuyendo su volumen específico, en virtud del efectoadiabático. En la idealización, el proceso viene gobernado por la ecuación de la isoentrópica , con k índice de politropicidad isoentrópico = Cp/Cv.
Combustión, proceso 2-3: en esta idealización, el aporte de calor Qp se simplifica por un proceso isóbaro (a presión constante). Sin embargo, la combustión Diesel es mucho más compleja: en el entorno del punto muerto superior (PMS) (en general un poco...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.