Ciclos termodinamicos



Instituto Tecnológico de La Paz
Termodinámica
M. en C. Mauricio Rodríguez Salvador Ojeda


Departamento de Ingenierías
Ingeniería bioquímica

“Ciclos termodinámicos”
Rodrigo Antares Félix Rayas

























Índice



Introducción - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3
Ciclos termodinámicos -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3
Balance energético de ciclos termodinámicos - - - - - - - - - - - - - 3

Ciclo de Carnot - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4
Modelo teórico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4

Ciclo de Otto - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - 5
Modelo teórico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5-6

Ciclo de diésel - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6
Modelo teórico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7

Ciclo de Ericsson - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8
Modeloteórico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8

Ciclo de Stirling - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9
Modelo teórico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9

Ciclo de Rankine - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10
Modelo teórico - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10-11

Ciclo de Brayton - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11
Modelo teórico - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12

Bibliografía - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12










Introducción

Ciclos termodinámicosDesde el punto de vista energético dentro de los sistemas las aplicaciones reales de los balances energéticos se ven reflejadas en la ejecución de ciclos termodinámicos, donde en un sistema en un estado inicial dado ejecuta un ciclo cuando sigue una secuencia de procesos y vuelve finalmente a ese estado. El estudio de sistemas que recorren ciclos ha jugado un papel importante en el desarrollo dela temática de la termodinámica técnica. Tanto el primero como el segundo de los principios de la termodinámica tienen origen en el estudio de los ciclos. Además, hay muchas aplicaciones prácticas importantes como la generación de electricidad, la propulsión de vehículos y la refrigeración, que precisan del conocimiento de los ciclos termodinámicos. 1

Balance energético de ciclos termodinámicosEl balance de energía para un sistema que describe un ciclo termodinámico toma la forma:



Donde representan las cantidades netas de energía transferidas por calor y trabajo, respectivamente, por el ciclo. Puesto que el sistema recupera su inicial al final del ciclo, no hay cambio neto en su energía. Por tanto, el primer miembro de la ecuación es igual a cero, y la ecuación queda reducidaa:




La cual es una expresión del principio de la conservación de la energía que debe satisfacerse en cualquier ciclo termodinámico, independientemente de la secuencia de procesos descritos por el sistema que se desarrolla el ciclo o de la naturaleza que constituye el sistema. 1











Ciclo de Carnot

En 1824, carnot introdujo por primera vez en la teoría de latermodinámica un simple proceso cíclico conocido ahora como ciclo de Carnot. Carnot estaba fundamentalmente interesado en mejorar los rendimientos de las máquinas de vapor, pero en lugar de atender los detalles mecánicos, se concentró en los fundamentos básicos del rendimiento. Aunque se han construido maquinas reales con un sistema que sigue esencialmente la misma secuencia de procesos de Carnot, la...