Ciclo De Carnot
En 1824 el ingeniero francés Nicolás Léonard Sadi Carnot (1796-1832) estudió la eficiencia de las diferentes máquinas térmicas que trabajan transfiriendo calor de una fuente decalor a otra y concluyó que las más eficientes son las que funcionan de manera reversible. Para ello diseñó una máquina térmica totalmente reversible, perfecta que convierte la máxima energía térmicaposible en trabajo mecánico y funciona entre dos fuentes de calor de temperaturas fijas. Esta máquina se conoce como la máquina de Carnot y su funcionamiento se llama el ciclo de Carnot.
La máquina deCarnot puede pensarse como un cilindro con un pistón y una biela que convierte el movimiento lineal del pistón en movimiento circular. El cilindro contiene una cierta cantidad de un gas ideal y lamáquina funciona intercambiando calor entre dos fuentes de temperaturas constantes T1 < T2. Las transferencias de calor entre las fuentes y el gas del cilindro se hacen isotérmicamante, es decir,manteniendo la temperatura constante lo cual hace que esa parte del proceso sea reversible. El ciclo se completa con una expansión y una compresión adiabáticas, es decir, sin intercambio de calor, que sontambién procesos reversibles.
De la manera reversible 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 deesta máquina es extraer calor de la fuente fría se denomina máquina frigorífica, y si es aportar calor a la fuente caliente bomba de calor o motor de Carnot.
Motor y frigorífico
FUNCIONAMIENTO DELA MAQUINA
Una maquina de Carnot funciona mediante los siguientes ciclos:
1) Expansión isotérmica: Se parte de una situación en que el gas ocupa el volumen mínimo Vmin y se encuentra a latemperatura T2 y la presión es alta. Entonces se acerca la fuente de calor de temperatura T2 al cilindro y se mantiene en contacto con ella mientras el gas se va expandiendo a consecuencia de la...
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