Maquina Termica

Maquina Térmica
Introducción
Primero que nada tenemos que saber que la termodinámica es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales sin modernizar y sigue un método experimental.
El objetivo de las máquinas térmicas esconvertir calor en trabajo mecánico o llevar calor de una fuente de calor fría a otra más caliente (refrigeración).
Una máquina térmica muy sencilla. Una máquina térmica que realiza trabajo mecánico elevando bloques y lo hace transfiriendo calor de una fuente caliente a una fría. Como contamos con una fuente de calor fría que se mantiene siempre a temperatura T1 y es capaz de absorber cualquiercantidad de calor y otra caliente que se mantiene a temperatura constante T2 > T1 y es capaz de suministrar cualquier cantidad de calor. Se cuenta también con un cilindro y su pistón que contiene cierta cantidad de un gas ideal y que en cualquier momento podemos poner en contacto cualquiera de las dos fuentes de calor con el cilindro para así enfriarlo hasta una temperatura T1 o calentarlo a unatemperatura T2.
Las máquinas térmicas constan de dos partes:
o Un foco caliente, que cede energía a la máquina mediante calor.
o Un foco frío, que recibe energía de la máquina también mediante calor.




Podemos mencionar también el ciclo de Carnot:
• Utiliza dos fuentes una de Baja temperatura y otra a Alta temperatura las cuales permanecen constantes.

.Es muy importante saber las leyes de la termodinámica, son 4:
• Primera Ley de la Termodinámica
También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema

• Segunda Ley de la Termodinámica
Regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y,por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario

• Tercera Ley de la Termodinámica.
La Tercera de las leyes de la termodinámica, propuesto por Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos.

• Ley cero de la Termodinámica
El equilibrio termodinámico de un sistema se define como lacondición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir un estado del sistema ,no son dependientes del tiempo.



Desarrollo
En todo proceso el trabajo realizado no depende solamente del trabajo inicial o del trabajo final, también depende del camino seguido ya que el trabajo realizado puede ser diferente.


Leyes
Primera ley de la termodinámica
También conocido comoprincipio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por AntoineLavoisier.
La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
Eentra − Esale = ΔEsistema
Que aplicada a la termodinámica teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico, queda de la forma:
\ Q = \Delta U + \ W
Segunda ley de la termodinámica
Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad deque ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrase en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran...