Ciclo De Carnot Trabajo Investigativo

Introducción
Un trabajo de investigación es sin duda una gran experiencia para poder demostrar que lo que se investiga constituirá un aporte enriquecedor tanto para la investigación como para la materia que es el objeto estudio.

El presente trabajo que a continuación se relata, contiene elementos primordiales de lo que es la Termodinámica, “El Ciclo de Carnot”. El objetivo como tal esinvestigar los principios, como funciona el ciclo y por ultimo sus aplicaciones.
El teorema de Carnot establece que el rendimiento de una máquina térmica es siempre menor o igual que el de una máquina térmica reversible que opere entre las mismas temperaturas.
Como corolario, el rendimiento de todas las máquinas térmicas reversibles que operen entre las mismas temperaturas es el mismo,independientemente del sistema físico que corresponda a la máquina. Puede ser un gas ideal sometido a compresiones o expansiones, puede ser un material paramagnético sometido a campos magnéticos variables, puede ser un sistema bifásico formado por agua y vapor de agua… el resultado es siempre el mismo.

Los principios de Carnot
Una máquina térmica totalmente reversible está libre de efectos disipativos ydesequilibrio durante su operación, tales efectos deben ser nulos en la máquina y en la transferencia de calor que se realiza con una fuente térmica y un sumidero de calor, es decir, la transferencia de calor debe ser reversible. Pero si dentro de la máquina térmica existe alguna irreversibilidad o hay interacciones de la máquina térmica con su ambiente, la máquina se clasifica como irreversible.El ciclo de Carnot es el ciclo más eficiente.
El principio de Carnot, se refiere a los teoremas sobre la eficiencia térmica de las máquinas térmicas reversibles e irreversibles, y consta de dos enunciados:
La eficiencia térmica de una máquina térmica irreversible es siempre menor que la eficiencia térmica de una máquina térmica totalmente reversible que funciona entre los mismos depósitos decalor.
Las eficiencias térmicas de dos máquinas térmicas totalmente reversibles que funcionan entre los mismos dos depósitos de calor son iguales.
Descripción
El ciclo de Carnot se produce cuando una máquina trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de la fuente de alta temperatura y cede un calor Q2 a la de baja temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior. El rendimiento vienedefinido, como en todo ciclo, por

Una máquina térmica 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 la fuente fría y cede calor a la fuente caliente, teniendo que suministrar trabajo a la máquina. Si el objetivo de esta máquina es extraer calor de lafuente fría se denomina máquina frigorífica, y si es aportar calor a la fuente caliente, bomba de calor.
El ciclo de Carnot consta de cuatro etapas: dos procesos isotermos (a temperatura constante) y dos adiabáticos (aislados térmicamente).

Aplicaciones
Las aplicaciones del Primer principio de la termodinámica están escritas acorde con el Criterio de signos termodinámico.
Expansión isoterma:(proceso 1 → 2 en el diagrama) Se parte de una situación 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, haciendo que 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 hace su 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:

Desde el punto de vista de la entropía, ésta aumenta en este proceso: por definición, una variación de entropía viene dada por el cociente entre el calor...