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El ciclo de Carnot
| | Se define ciclo de Carnot como un proceso cíclico reversible que utiliza un gas perfecto, y que consta de dos transformaciones isotérmicas y dos adiabáticas, tal como semuestra en la figura.La representación gráfica del ciclo de Carnot en un diagrama p-V es el siguiente | Tramo A-B isoterma a la temperatura T1Tramo B-C adiabáticaTramo C-D isoterma a la temperaturaT2Tramo D-A adiabática |
En cualquier ciclo, tenemos que obtener a partir de los datos iniciales: * La presión, volumen de cada uno de los vértices. * El trabajo, el calor y la variación de energíainterna en cada una de los procesos. * El trabajo total, el calor absorbido, el calor cedido, y el rendimiento del ciclo.Los datos iniciales son los que figuran en la tabla adjunta. A partir deestos datos, hemos de rellenar los huecos de la tabla. Variables | A | B | C | D |
Presión p (atm) | pA | | | |
Volumen v (litros) | vA | vB | | |
Temperatura T (K) | T1 | T1 | T2 | T2 |
Lasetapas del cicloPara obtener las variables y magnitudes desconocidas emplearemos las fórmulas que figuran en el cuadro-resumen de las transformaciones termodinámicas. 1. Transformación A->B(isoterma)La presión pB se calcula a partir de la ecuación del gas ideal Variación de energía interna Trabajo Calor
2. Transformación B->C (adiabática)La ecuación de estado adiabática es o bien, .Se despeja vc de la ecuación de la adiabática . Conocido vc y T2 se obtiene pc, a partir de la ecuación del gas ideal. .Calor Variación de energía interna Trabajo
3. Transformación C->D(isoterma)Variación de energía interna Trabajo Calor 4. Transformación D-> A (adiabática)Se despeja vD de la ecuación de la adiabática . Conocido vD y T2 se obtiene pD, a partir de la ecuación del gasideal. .Calor Variación de energía interna Trabajo El ciclo completo * Variación de energía internaEn un proceso cíclico reversible la variación de energía interna es cero * TrabajoLos trabajos...
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