Analisis termodinamico

1.-Describir breve mente con un esquema general los principios termodinámicos de los siguientes procesos: planta de fuerza con vapor, pila de combustión, ciclo de refrigeración vapor- compresión, refrigerador termoeléctrico, planta separadora de aire, maquina del cohete.

Planta de fuerza con vapor

También conocida como turbina de gas, este tipo de motor obtiene su energía mediante elcalor comúnmente suministrado por una combustión. Los productos de la combustión constituyen el medio operante pero la región de la combustión es exterior al motor.

Las turbinas de gas que han tenido éxito industrial en las plantas de fuerza, son relativamente una novedad en el campo de la fuerza motriz, el obstáculo para su éxito reside principalmente por la condición impuesta a estaplanta de que consuma aproximadamente el 70% de su rendimiento interiormente y, si todos los procesos no son eficientes, las perdidas fácilmente consumen su rendimiento potencial neto, dejando la maquina sin ningún atractivo por su eneficiencia.

Pila de combustión

Una pila de combustible, también llamada célula o celda de combustible es un dispositivo electroquímico de conversión deenergía similar a una batería, pero se diferencia de esta última en que está diseñada para permitir el reabastecimiento continuo de los reactivos consumidos; es decir, produce electricidad de una fuente externa de combustible y de oxígeno en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de energía que posee una batería. Además, los electrodos en una batería reaccionan y cambian según cómoesté de cargada o descargada; en cambio, en una celda de combustible los electrodos son catalíticos y relativamente estables.
Los reactivos típicos utilizados en una celda de combustible son hidrógeno en el lado del ánodo y oxígeno en el lado del cátodo (si se trata de una celda de hidrógeno). Por otra parte las baterías convencionales consumen reactivos sólidos y, una vez que se han agotado,deben ser eliminadas o recargadas con electricidad. Generalmente, los reactivos "fluyen hacia dentro" y los productos de la reacción "fluyen hacia fuera". La operación a largo plazo virtualmente continua es factible mientras se mantengan estos flujos.
.Ciclo de refrigeración vapor compresión
Los sistemas de compresión emplean cuatro elementos en el ciclo de refrigeración: compresor,condensador, válvula de expansión y evaporador.
En el evaporador, el refrigerante se evapora y absorbe calor del espacio que está enfriando y de su contenido.
A continuación, el vapor pasa a un compresor movido por un motor que incrementa su presión, lo que aumenta su temperatura (entrega trabajo al sistema).
El gas sobrecalentado a alta presión se transforma posteriormente en líquido en uncondensador refrigerado por aire o agua.
Después del condensador, el líquido pasa por una válvula de expansión, donde su presión y temperatura se reducen hasta alcanzar las condiciones que existen en el evaporador.
QH = QC - L ÞL = QC-QH
η = - QC /L Þ - QC/(QC-QH)
En la figura se representa el ciclo de refrigeración vapor-compresión
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Maquina Cohete
La maquina cohete Es un elementopropulsor que se caracteriza por el hecho de que puede funcionar en ausencia de atmósfera. El térmico cohete incluye tanto la masa propulsante como la energía propulsora.; en función de esta, puede clasificarse en cuatro tipos: cohetes químicos ( de combustible sólido o líquido, y que son los únicos que se emplean de forma operativa) y cohetes nucleares, eléctricos y fotónicos (todos ellos de faseexperimental).

Refrigerador termoeléctrico
La refrigeración termoeléctrico utiliza el efecto Peltier para crear un flujo térmico a través de la unión de dos materiales diferentes, como metales o semiconductores tipo P y N. Un refrigerador o calentador Peltier o una bomba de calor termoeléctrica es una bomba de calor activa en estado sólido que transfiere calor de un lado del dispositivo a...