proceso ciclico

Proceso cíclico

Es cuando un sistema, por una serie de procesos, vuelve a su estado inicial. En consecuencia, U1 = U 2 y Q = W. El calor recibido por el sistema se ha transformado en trabajo, oviceversa.

Ciclo de Carnot

Este se produce cuando un equipo que trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de la fuente de alta temperatura, cede un calor Q2 a la de baja temperaturaproduciendo un trabajo sobre el exterior. El rendimiento viene definido por



Por lo que es mayor que cualquier máquina que funcione cíclicamente entre las mismas fuentes de temperatura. Una máquinatérmica que realiza este ciclo se denomina máquina de Carnot.
Como todos los procesos que tienen lugar en el ciclo ideal son reversibles, el ciclo puede invertirse. Entonces la máquina absorbe calor de lafuente fría y cede calor a la fuente caliente, teniendo que suministrar trabajo a la máquina.
Este Ciclo consta de cuatro etapas: dos procesos isotermos (a temperatura constante) y dos adiabáticos(aislados térmicamente). Las aplicaciones del Primer principio de la termodinámica están escritas acorde con el Criterio de signos termodinámico.

Expansión isoterma: (proceso 1 → 2) Se parte de unasituación en que el gas se encuentra al mínimo volumen del ciclo y a temperatura T1 de la fuente caliente. En este estado se transfiere calor al cilindro desde la fuente de temperatura T1, haciendoque el gas se expanda. Al expandirse, el gas tiende a enfriarse, pero absorbe calor de T1 y mantiene su temperatura constante. Al tratarse de un gas ideal, al no cambiar la temperatura tampoco lo hacesu energía interna, y despreciando los cambios en la energía potencial y la cinética, a partir de la 1ª ley de la termodinámica vemos que todo el calor transferido es convertido en trabajo y como elproceso es efectivamente reversible, la entropía aumentará

Expansión adiabática: (2 → 3) La expansión isoterma termina en un punto tal que el resto de la expansión pueda realizarse sin intercambio...