Ciclos Termodinamicos

INTRODUCCION
¿Cómo sería nuestra vida sin la energía eléctrica o sin un automóvil para poder ir al trabajo o escuela? O ¿Cómo sería la vida en nuestros hogares sin un refrigerador para conservar frescos nuestros alimentos? Todo esto es posible gracias a dispositivos que operan utilizando ciclos termodinámicos, ya sean para la generación de potencia y energía eléctrica o para la refrigeraciónde un espacio.
Los ciclos termodinámicos son una sucesión de procesos que cumplen un ciclo en la cual una sustancia sufre una serie de cambios de estado con la finalidad de hacer disponible ciertos efectos energéticos útiles. Los ciclos termodinámicos se dividen en dos categorías generales: los ciclos de potencia y los ciclos de refrigeración. También se pueden clasificar como ciclos de gasy ciclos de vapor, dependiendo de la fase del fluido de trabajo. En los ciclos de gas, el fluido d trabajo permanece en la fase gaseosa durante todo el ciclo, mientras que en los de vapor, el fluido existe en fase de vapor durante una parte del ciclo y en fase liquida durante otra parte. Los ciclos termodinámicos se pueden clasificar todavía de otra manera: ciclos cerrados y abiertos. En losciclos cerrados, el fluido de trabajo vuelve al estado inicial al final del ciclo y se recircula. Por el contrario, en los ciclos abiertos el fluido de trabajo se renueva al final de cada ciclo en vez de recircularse, un ejemplo de los ciclos abiertos son los motores de combustión interna.
La mayor parte de los dispositivos que producen potencia y refrigeración operan en ciclos. Los ciclos que sellevan a cabo en los dispositivos reales son difíciles de analizar debido a la presencia de efectos complicados, como la fricción y la falta de tiempo suficiente para establecer las condiciones de equilibrio durante el ciclo. Para que sea factible el estudio analítico de un ciclo es necesario mantener estas complejidades en un nivel manejable y utilizar algunas idealizaciones. Cuando al ciclo realse le eliminan todas las irreversibilidades y complejidades internas, se consigue finalmente un ciclo que se parece en gran medida al real pero que está formado en su totalidad de procesos internamente reversibles. Tal ciclo es llamado un ciclo ideal. Un modelo idealizado simple permite a los ingenieros estudiar los efectos de los principales parámetros que gobiernan el ciclo, sin detenerse en losdetalles. Sin embargo, los valores numéricos obtenidos del análisis de un ciclo ideal no son necesariamente representativos de los ciclos reales y debe tenerse cuidado en su interpretación.
DESCRIPCIÓN DE LOS CICLOS.
Los ciclos que se describirán a continuación son los siguientes y en este orden:
Ciclo Otto.
Ciclo Diesel y Ciclo Dual.
Ciclo Stirling, Ciclo Ericsson y Ciclo Brayton.
CicloRankine simple y regenerativo.
Ciclo de Refrigeración.

CICLO OTTO.
Nicolaus Otto fue un ingeniero alemán que, a mediados del siglo XIX diseño el motor que lleva su nombre. Esto lo hizo utilizando el ciclo propuesto por el francés Beau de Rochas en 1862. Este motor, también conocido como motor Otto, es el más empleado en la actualidad, y realiza la transformación de energía calorífica enmecánica fácilmente utilizable en cuatro fases, durante las cuales un pistón que se desplaza en el interior de un cilindro efectúa cuatro desplazamiento o carreras alternativas y, gracias a un sistema biela-manivela, transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento de rotación del árbol cigüeñal, realizando este dos vueltas completas en cada ciclo termodinámico. En México es más comúnmenteconocido como motor de gasolina de cuatro tiempos, aunque también pueden utilizarse otros combustibles como el alcohol, butano, propano, etc.
Tiempos del motor Otto (ideal).
Tiempo 1.- Admisión (Transformación isóbara 0-1): en este momento, el pistón se encuentra en el Punto Muerto Superior (PMS), se abre la válvula de admisión, se inicia el descenso del pistón al Punto Muerto Inferior (PMI),...