Definición de ciclo termodin mico


Instituto Tecnológico Roosevelt

Enfermería

3- A

Jonathan Christian Pensado Abarca

Física 1

Rosa Isela















Definición de ciclo termodinámico.
Es el conjunto de las transformaciones termodinámicas de un fluido, en un sistema que retorna a las condiciones iniciales después de haber realizado un trabajo. En los motores de combustión interna, como en el caso de los automóviles, eltrabajo obtenido proviene de la transformación parcial del calor producido por la combustión.
Generalmente, el estudio de los ciclos ter-modinámicos se lleva a cabo suponiendo que se trata de un fluido perfecto, que funciona en una máquina igualmente perfecta, es decir, suponiendo que el ciclo está constituido por una serie de transformaciones termodinámicas ideales, como las transformacionesadiabáticas (sin intercambio de calor con el exterior), isobáricas (a presión constante), las isocoras (a volumen constante) e isotérmicas (a temperatura constante).
En realidad, el comportamiento del fluido se aparta notablemente del ciclo teórico por varias razones, que en el caso de un motor de combustión interna, son las siguientes:
- el fluido que actúa en el motor no es perfecto y sualejamiento del comportamiento teórico se hace patente sobre todo a altas temperaturas, es decir en la fase de combustión;
- el calor específico aumenta con la temperatura y, por tanto, la energía de combustión conduce a una temperatura final menor;
- la llama se propaga a velocidad finita, por lo que, dado que la combustión de la mezcla no es instantánea, resulta necesario hacer saltar la chispa de labujía algunos grados antes del punto muerto superior del pistón;
- la transformación en la que, a volumen constante, se debería ceder a un cuerpo frío el calor no transformado en trabajo, se realiza mediante la substitución de los gases de escape por mezcla fresca;
- las fases de compresión y de expansión no son adiabáticas, dado que existen intercambios de calor a través de las paredes del cilindro.Estos intercambios, por otra parte inevitables, son necesarios para el funcionamiento mecánico, ya que es preciso mantener a temperatura suficientemente baja la superficie de la cámara de los cilindros. El calor cedido al refrigerante no representa la única pérdida de calor, ya que también los gases de escape ceden al ambiente exterior, y
- a causa de las pérdidas de carga a través de las válvulas,la presión dentro del cilindro, en la fase de admisión, tiende a ser inferior a la atmosférica, mientras que en la fase de escape es superior. Esto lleva consigo una pérdida de trabajo realizado por el pistón y una reducción de la cantidad de fluido que toma parte en el ciclo. Para remediar estos inconvenientes, las válvulas sean de admisión o de escape, se abren con cierto avance y se cierrancon cierto retraso.
Todas estas causas de alejamiento del ciclo real (ciclo práctico) respecto del ideal, conducen a una disminución del rendimiento del motor.
Tipos de sistemas termodinámicos
En termodinámica, un sistema es casi cualquier cosa. Se trata de una región del espacio dentro de la cual existen diferentes componentes que interactúan entre sí, intercambiando energía y en ocasiones masa.Un sistema posee una frontera que lo delimita. Esa frontera puede ser material (las paredes de un recipiente, por ejemplo) o imaginarias (una sección transversal de un tubo de escape abierto, por ejemplo).

La zona del espacio que rodea al sistema y con la cuál éste interactúa mediante intercambios energéticos o materiales se denomina el ambiente o el entorno. El ambiente es la región desde lacual los observadores (que normalmente no forman parte del sistema) hacen las medidas acerca de éste e infieren sus propiedades. A diferencia del sistema, que evoluciona por su interacción con el ambiente, se suele considerar que el ambiente no se ve modificado por esta interacción. Un baño de agua en el que sumerge un cubito de hielo se supone a temperatura constante pese a la fusión del hielo....