Tecnico Industrial En Metalisteria

MAQUINAS TERMICAS
Y
LEYES
TERMODINAMICAS

Joaquín Medín Molina
FISICA GENERAL 2

CONCEPTO Y RELEVANCIA SOCIAL DE
MAQUINAS TERMICAS
ARTEFACTO CAPAZ DE GENERAR UN TRABAJO UTIL A PARTIR DE UNINSUMO DE CALOR EN UN PROCESO CICLICO EN EL QUE NO CAMBIA NI
SU ENERGIA NI SU ENTROPIA.

•LA INVENCION DE LAS PRIMERAS MAQUINAS TERMICAS MARCA EL COMIENZO
DE LA REVOLUCION INDUSTRIAL QUE HAPRODUCIDO LA ETAPA MODERNA DE
LA CIVILIZACION
•LAS FUENTES DE ENERGIA CONVENCIONALES(PETROLEO, GAS, CARBON
,URANIO) Y SUS DERIVADOS(GASOLINA, DIESEL) SE USAN PRINCIPALMENTE
COMO INSUMOS DE CALOR PARAMAQUINAS TERMICAS.
• HOY DIA ES URGENTE MEJORAR Y EVENTUALMENTE SUSTITUIR LAS MAQUINAS
TERMICAS CONVENCIONALES SI ES QUE QUEREMOS EVITAR UN COLAPSO DE LA
CIVILIZACION EN EL SIGLO 21 DEBIDO A LAESCASEZ INMINENTE DE LAS
FUENTES PRINCIPALES DE CALOR QUE UTILIZAN (PETROLEO Y GAS NATURAL) Y
AL CAMBIO CLIMATICO SIN PRECEDENTES QUE SE VISLUMBRA QUE
PRODUZCAN Y QUE YA HA COMENZADO.

EJEMPLO DEMAQUINA TERMICA

CENTRAL TERMOELECTRICA
W

Petroleo
carbon
gas natural

Q in
Q out

mar
Q out

Q in

Fuente
de calor
en caldera

W

generador

agua
del mar

EJEMPLO DEMAQUINA TERMICA: MOTOR DE VEHICULO

Q in

productos
de combustion

gasolina+aire

Q out
AMBIENTE:

SISTEMA:

CIGUEÑAL+PISTON
RADIADOR
CARBURADOR

MEZCLA
DE GASOLINA
Y AIRE

WPROCESO CICLICO: EXPANSION Y COMPRESION DEL SISTEMA
Eficiencia= lo que valoramos / por lo que pagamos= W / Qin = 30% (carro liviano)

CARACTERIZACION TERMODINAMICA DE MAQUINA TERMICA
EN UN CICLO LAMAQUINA REALIZA TRABAJO A PARTIR DE
FLUJOS DE CALOR SIN CAMBIAR SU ENERGIA(E) Y ENTROPIA(S)

∆E = 0
∆S = 0

MAQUINA TERMICA IMPOSIBLE
MAQUINA QUE EN UN PROCESO
CICLICO(SIN CAMBIAR SU ENERGIA YENTROPIA) TRANSFORMA EL
100% DEL FLUJO DE CALOR
EN UN FLUJO DE TRABAJO

ESTA MAQUINA VIOLA LA SEGUNDA LEY PUES
REDUCIRIA LA ENTROPIA DEL UNIVERSO Y
OBLIGARIA A QUE EL SISTEMA ABSORBA
CALOR...