Maquina termica

MÁQUINA Y MOTOR TERMICO
Antes de establecer un concepto de maquina térmica y motor térmico hay que definir el concepto de máquina de fluido
Máquina de fluido: Es el conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía mecánica con el exterior, generalmente a través de un eje, por variación de la energía disponible en el fluido que la atraviesa.
Si dicho intercambio se realizadisminuyendo la energía del fluido, la maquina recibe el nombre de motora, en caso contrario el de generadora.
La distinción entre una maquina hidráulica y una maquina térmica la obtenemos al determinar la variabilidad del volumen específico del fluido que atraviesa la máquina. En las maquinas hidráulicas rompiendo con la restricción etimología que impone la palabra hidráulica, hidráulica: deacuerdo con su significado etimológico, que viene del griego hydros (agua), aulos (conducción) e icos (relativo), quiere decir relativo a la conducción del agua, se incluyen modernamente las que emplean fluidos básicamente incompresibles o que siendo compresibles, se comportan en su evolución a través de la maquina como incompresibles (por ejemplo a través del ventilador). En las maquinas térmicas,por el contrario, evolucionan fluidos que tienen una compresibilidad no despreciable; esta juega un papel primordial en el intercambio energético que tiene lugar entre el fluido y el eje de la máquina. La razón es la variación del volumen específico, que como se enseña en la termodinámica es el proceso por el cual se transforma energía térmica en mecánica y permite, en consecuencia, su posterioraparición en el eje de la máquina.
El fluido que evoluciona en una maquina hidráulica solo experimenta una variación de su energía mecánica mientras que en una maquina térmica varían sus energías mecánica y térmica.
Las máquinas de fluido, en particular las maquinas térmicas, pueden dividirse en dos grupos: volumétricas y turbomaquinas.
En las volumétricas, conocidas también como de“desplazamiento positivo”, existe un a cierta masa del fluido bien definida que evoluciona en la maquina en cada instante. En las turbomaquinas también llamadas “dinámicas”, por el contrari0, el volumen o la masa desplazada no está materializada por un contorno definido sino que el flujo es continuo.


Representación de máquina térmica

Fundamento de las maquinas térmicas
1er Principio de laTermodinámica
Q=W+∆U eficiencia nunca igual al 100%
2do Principio de la Termodinámica
Es imposible la transferencia de calor de un foco frio a uno caliente sin aporte de energía
+ Kelvin: no es posible ningún proceso cuyo resultado sea la conversión completa de calor en trabajo.
+ Clasius: no es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la transferencia de calor en un cuerpo
de uncuerpo frio a un cuerpo caliente.
El desarrollo de la máquina térmica no es plenamente comprensible sin tener en cuenta su aplicación como parte de lo que se conoce como un motor térmico. Para definir motor térmico es necesario referirse al proceso mediante el cual se incrementa el estado térmico del fluido.
Motor térmico: es el conjunto de elementos mecánicos que permite obtener energía mecánica apartir del estado térmico del fluido compresible que lo atraviesa, obtenido por una reacción química exoterma(combustión tradicional) o por una reacción nuclear.
La generalización del concepto de “energía mecánica obtenida”, permite incluir los motores de reacción dentro de lo que hemos definido como motor térmico; en ellos dicha energía aparece como un incremento de la energía cinética delfluido que atraviesa el motor.
En general, el término de motor térmico se aplica cuando se trata de una unidad compacta (motores térmicos alternativos, turbina de gas). Si los diferentes elementos no constituyen una unidad compacta (centrales termoeléctricas de gran tamaño) se habla frecuentemente de “plantas de potencia”.
Cuando la transmisión del estado térmico al fluido de trabajo se...