Los balances de energia

CONCEPTOS Y PROPIEDADES TERMODINAMICAS
Origen y alcance de la termodinámica: Sus inicios fueron producidos por el asombroso descubrimiento del movimiento producido por el vapor de agua. Su desarrollo fue tomando como objetivo principal el perfeccionamiento de las tecnologías aplicadas con el fin de hacer más fácil la vida del hombre. Sus inicios se encuentran en el bombeo de aguas del interiorde las minas y el transporte. La necesidad de crear un mayor rendimiento llevo a que se intensificaran los esfuerzos para obtener un mayor conocimiento sobre el funcionamiento de las operaciones realizadas con el vapor.

Poco a poco se iba ampliando el campo de la termodinámica, con la incursión de los motores de combustión internas hasta llegar a la actualidad a los cohetes. En resumen, en elcomienzo se partió del uso de las propiedades del vapor para succionar agua de las minas, con rendimientos insignificantes, hoy se trata de lograr las máximas potencias con un mínimo de contaminación y un máximo de economía.
Como con la mayoría de las disciplinas actuales, la termodinámica nació de hallazgos casuales que se fueron perfeccionando al pasar del tiempo. Algunas de las máquinastérmicas antiguas fueron contadas como pura curiosidad de laboratorio, aunque habían otras que se utilizaban con la finalidad de realizar trabajos prácticos. El ingenio más conocido por las crónicas de la época es la eolípila de Herón que usaba la reacción producida por el vapor al salir por un orificio para lograr un movimiento. Esta máquina es la primera aplicación del principio que usan actualmente lasllamadas turbinas de reacción.
En 1629 Giovanni Branca diseñó una máquina capaz de realizar un movimiento en base al impulso que producía sobre una rueda el vapor que salía por un caño. No se tiene conocimiento sobre si ésta máquina se construyó, pero está claro que es el primer intento de construir lo que hoy conocemos como turbinas de acción.
La primera aplicación del trabajo mediante lafuerza del vapor fue la que se conoce como Máquina de fuego de Savery, la cual consistía en un cilindro conectado mediante una cañería a la fuente de agua que se deseaba bombear, el cilindro se llenaba de vapor de agua, se cerraba la llave de ingreso y luego se enfriaba, cuando el vapor se condensaba se producía un vacío que permitía el ascenso del agua. La bomba de Savery no contenía elementosmóviles, a excepción de las válvulas de accionamiento manual funcionaba haciendo el vacío, de la misma manera en que ahora lo hacen las bombas aspirantes, por ello la altura de elevación del agua era muy poca ya que con un vacío perfecto se llegaría a lograr una columna de agua de 10.33 metros, pero, la tecnología de esa época no era adecuada para el logro de vacíos elevados.
El primer aparato térmicoque se considera una máquina es por sus elementos móviles es la máquina de vapor de Thomas Newcomen, construida en 1712, éste innovador invento consistió en la utilización del vacío del cilindro para mover un pistón que a su vez proveía movimiento a un brazo de palanca que actuaba sobre una bomba convencional de las llamadas aspirante-impelente. Las dimensiones del cilindro, órgano principal parala creación del movimien-to, eran: 53,3 cm de diámetro y 2,4 metros de altura, producía 12 carreras por minuto y elevaba 189 litros de agua desde una profundidad de 47,5 metros.
Ésta máquina fue perfeccionada años adelante por un ingeniero inglés llamado Johon Smeaton. Un ejemplo de la potencia que poseía lo podemos ver en el trabajo encargado por Catalina II de Rusia quien solicitó bombear agua alos diques secos del fuerte de Kronstadt. Esta tarea demoraba un año usando molinos de viento de 100 metros de altura, mientras que la máquina de Smeaton solamente necesitó de 2 semanas.
James Watt, un ingeniero mecánico de origen Escocés, se dedicó a investigar la magnitud del calor puesto en juego en el funcionamiento de la máquina, para poder estudiar su rendimiento. Watt realizó muchos...