Ciclo de vapor

INTRODUCCION
Se denomina ciclo termodinámico a cualquier serie de procesos termodinámicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regrese a su estado inicial; es decir, que la variación de las magnitudes termodinámicas propias del sistema sea nula.
No obstante, a variables como el calor o el trabajo no es aplicable lo anteriormente dicho ya que éstas no son funciones de estado delsistema, sino transferencias de energía entre éste y su entorno. Un hecho característico de los ciclos termodinámicos es que la primera ley de la termodinámica dicta que: la suma de calor y trabajo recibidos por el sistema debe de ser igual a la suma de calor y trabajo realizados por el sistema.
Los ciclos de potencia de gas o dispositivos cíclicos generadores de potencia revisten de granimportancia en el estudio de la termodinámica ya que varios sistemas y maquinas se basan en su funcionamiento. Los modernos motores automotrices, camiones, barcos, turbinas de gas son ejemplo de aplicaciones extremadamente útiles de estos procesos. Los motores endotérmicos son maquinas motrices cíclicas en las que la energía interna que posee un fluido (vapor, gas) se transforma parcialmente en energíamecánica, dicho fluido es el medio al que se le proporciona o sustrae en adecuados puntos del ciclo operativo.
Al estudiar un proceso cualquiera desde el punto de vista de la Termodinámica podemos desentendernos de las sustancias que constituyen al sistema, pero necesitamos saber cuántas y cuáles son las magnitudes físicas que pueden determinar unívocamente el estado en que se encuentra dichosistema. Las magnitudes que sirven para determinar el estado de un sistema, y que pueden variar influencias por causas exteriores, como dijimos anteriormente, se llaman parámetros. La cantidad de parámetros necesaria para determinar unívocamente el estado de un sistema depende de su grado de complejidad.
En Termodinámica, para establecer el grado de complejidad de un sistema se introduce elconcepto de fase. Se entiende por fase todo cuerpo físico homogéneo o conjunto de cuerpos idénticos y físicamente homogéneos. Por ejemplo, un sistema formado por agua, sobre la cual hay vapor de agua saturado, es un sistema de dos fases: una fase es el agua y otra el vapor saturado. De la misma forma, si en el agua flotan trozos de hielo tendremos también un sistema de dos fases: una dase será elagua y el otra el conjunto de los trozos de hielo. El sistema más simple es el formado por una cantidad determinada de gas perfecto; éste será un sistema monofásico. Los parámetros que determinan unívocamente el estado de este sistema pueden ser dos de las magnitudes siguientes: el volumen V, la presión p y la temperatura T. Las magnitudes V, p y T están relacionadas entre sí por la ecuación deestado, que para los gases perfectos es la fórmula de Mendeléiev-Clapeyron.

El estado de un sistema puede representarse gráficamente por un punto tomando sobre los ejes de coordenadas los valores de los parámetros que caracterizan dicho sistema.
En el transcurso del trabajo iremos tratando cada uno de los ciclos de potencia de gas y vapor.

CICLO OTTO

El ciclo Otto es el ciclotermodinámico ideal que se aplica en los motores de combustión interna. Se caracteriza porque todo el calor se aporta a volumen constante. El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales se cancelan mutuamente:
 E-A: admisión a presión constante
 A-B: compresión isentrópica
 B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil
C-D: fuerza, expansión isentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo
 D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante
 A-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante.
Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo de Otto, los motores de dos tiempos y, los motores de cuatro tiempos. Este último, junto con el motor diesel, es el más utilizado en los...