Mecanismos de transferencia de calor

Escuela Nacional Preparatoria

Alumno:

Prof:

Materia: Física

Grupo:

Ciclo Escolar: 2010-2011

Maquinas Térmicas

Una máquina térmica es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquinade fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes.
En una máquina térmica, la compresibilidad del fluido no es despreciable y es necesario considerar su influencia en la transformación de energía.
Las máquinas térmicas son máquinas de fluido compresible:
En los motores térmicos, la energía delfluido que atraviesa la máquina disminuye, obteniéndose energía mecánica.
En el caso de generadores térmicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluido incrementa su energía al atravesar la máquina.
Tal distinción es puramente formal: Los motores térmicos, son máquinas que emplean la energía resultante de un proceso, generalmente de combustión, para incrementar la energía de un fluido queposteriormente se aprovecha para la obtención de energía mecánica. Los ciclos termodinámicos empleados, exigen la utilización de una máquina o grupo generador que puede ser hidráulico (en los ciclos de turbina de vapor) o térmico (en los ciclos de turbina de gas), de modo que sin éste el grupo motor no puede funcionar, de ahí que en la práctica se denomine Motor Térmico al conjunto de elementosatravesados por el fluido, y no exclusivamente al elemento en el que se obtiene la energía mecánica.
Según el sentido de transferencia de energía
Las máquinas térmicas pueden clasificarse, según el sentido de transferencia de energía, en:
* Máquinas térmicas motoras, en las cuales la energía del fluido disminuye al atravesar la máquina, obteniéndose energía mecánica en el eje.
* Máquinastérmicas generadoras, en las cuales la energía del fluido aumenta al atravesar la máquina, precisándose energía mecánica en el eje.
Según el principio de funcionamiento
Atendiendo al principio de funcionamiento, las máquinas térmicas se clasifican en:
* Máquinas volumétricas o máquinas de desplazamiento positivo, cuyo funcionamiento está basado en principios mecánicos e hidrostáticos, de manera queel fluido en algún instante está contenido en un volumen limitado por los elementos de la máquina. En este tipo de máquinas el flujo es pulsatorio. Se dividen a su vez en dos tipos según el movimiento del órgano propulsor: altenativas, cuyo movimiento es rectilíneo; y rotativas, cuyo movimiento es circular.
* Turbomáquinas, cuyo funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad demovimiento entre el fluido y un rodete. En estas máquinas el flujo es continuo.

Primera Y Segunda Ley De La Termodinámica

Primera Ley de la Termodinámica
También conocida como principio 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. La primera ley nos dice que la energía se conserva. Sin embargo, podemos imaginar muchos procesos en que se conserve la energía, pero que realmente no ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a uno frío, el calor pasa delcaliente al frío y nunca al revés. Si pensamos que puede ser al revés, se seguiría conservando la energía y se cumpliría la primera ley.
Esta ley se expresa como:
Eint = Q - W
Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W)
Notar que el signo menos en el lado derecho de la ecuación se debe justamente a que W se define como el trabajo...