Ciclos Termodinamicos

Ciclos Termodinámicos
-Ciclo Rankine.
El ciclo de Rankine es un ciclo termodinámico que tiene como objetivo la conversión de calor en trabajo, constituyendo lo que se denomina un ciclo de potencia. Como cualquier otro ciclo de potencia, su eficiencia está acotada por la eficiencia termodinámica de unciclo de Carnot que operase entre los mismos focos térmicos (límite máximo que impone elSegundo Principio de la Termodinámica). Debe su nombre a su desarrollador, el ingeniero y físico escocés William John Macquorn Rankine.
El ciclo Rankine es un ciclo de potencia representativo del proceso termodinámico que tiene lugar en una central térmica de vapor. Utiliza un fluido de trabajo que alternativamente evapora y condensa, típicamente agua (si bien existen otros tipos de sustancias quepueden ser utilizados, como en los ciclos Rankine orgánicos). Mediante la quema de un combustible, el vapor de agua es producido en una caldera a alta presión para luego ser llevado a una turbina donde se expande para generar trabajo mecánico en su eje (este eje, solidariamente unido al de un generador eléctrico, es el que generará la electricidad en la central térmica). El vapor de baja presión quesale de la turbina se introduce en un condensador, equipo donde el vapor condensa y cambia al estado líquido (habitualmente el calor es evacuado mediante una corriente de refrigeración procedente del mar, de un río o de un lago). Posteriormente, una bomba se encarga de aumentar la presión del fluido en fase líquida para volver a introducirlo nuevamente en la caldera, cerrando de esta manera elciclo.
Cada una de las cuatro primeras ecuaciones se obtiene del balance de energía y del balance de masa para un volumen de control. La quinta ecuación describe la eficiencia termodinámica o rendimiento térmico del ciclo y se define como la relación entre la potencia de salida con respecto a la potencia térmica de entrada.








Rankine.-
William John Macquorn Rankine nació el día 5 dejulio de 1820 en una familia de Edimburgo. Sus padres fueron David Rankine, teniente del Ejército Británico, y Barbara Grahame. Rankine. Debido a su mala salud, fue educado en su hogar, pero más tarde asistió a la Academia Ayr (1828-9) y, por un tiempo muy breve, a la Escuela Superior de Glasgow (1830). Alrededor de 1830 la familia se mudó a Edimburgo, donde en 1834 empezó a estudiar en la AcademiaNaval con el matemático George Lees. Para entonces ya era muy competente en matemáticas y recibió, como regalo de su tío losPrincipia de Newton (1687), en latín original.
Rankine en 1836 comenzó a estudiar un amplio espectro de temas científicos en la Universidad de Edimburgo, incluyendo Historia Natural con Robert Jameson, y Filosofía Natural con James David Forbes. Estudiando con Forbes, fuegalardonado con premios por los ensayos sobre métodos de investigación física y en la teoría ondulatoria (o de onda) de la luz. Durante las vacaciones, le ayudó a su padre que, a partir de 1830, fue gerente y, más tarde, eficaz tesorero e ingeniero de la Ferroviaria Edimburgo y Dalkeith, que llevó el carbón a la creciente ciudad. Salió de la Universidad de Edimburgo en 1838 sin un grado (hecho queentonces no era inusual) y, tal vez por la estrechez de las finanzas familiares, se convirtió en aprendiz de Sir John Benjamin MacNeill, quien era en ese momento inspector de la Comisión de Ferrocarriles de Irlanda. Durante su pupilaje desarrolló una técnica, más tarde conocida como el método de Rankine, para trazar las curvas del ferrocarril, aprovechando plenamente el teodolito y una mejorasustancial en la precisión y la productividad en los métodos existentes. De hecho, al mismo tiempo la técnica era usada por otros ingenieros - y en la década de 1860 hubo una controversia menor sobre la prioridad de Rankine












-Ciclo Otto.
El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Se...