entropia
Páginas: 10 (2375 palabras)
Publicado: 12 de mayo de 2014
INTRODUCCION
En estos temas se describirán los principales métodos de producción de frío industrial ya sea por compresión y absorción, y sus ciclos termodinámicos de funcionamiento.
Para transportar calor desde un foco a baja temperatura a otro a alta temperatura es necesario la aportación de energía Interviene un fluido, refrigerante, que sufre una serie detransformaciones termodinámicas. Cada refrigerante tiene un comportamiento definido y diferente, los ciclos evitan la reposición continua del refrigerante.
MÁQUINAS TÉRMICAS
Una maquina térmica se puede definir como un dispositivo que funciona en un ciclo termodinámico y que realiza cierta cantidad de trabajo neto positivo a través de la transferencia de calor desde un cuerpo atemperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura. Con frecuencia el termino maquina térmica se utiliza en un sentido más amplio que incluye a todos los dispositivos que producen trabajo. Entre las que tenemos las maquinas refrigerantes y las bombas de calor. El mejor ejemplo de estas maquinas térmicas son los refrigeradores y bombas de calor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno,convierten calor en trabajo mecánico, aunque siempre se produce una pérdida por transferencia de calor del foco caliente al foco frío.
Una máquina térmica lleva a cierta sustancia de trabajo a través de un proceso de un ciclo durante el cual:
1. la energía térmica se absorbe de una fuente a alta temperatura.
2.la máquina realiza trabajo.
3. la máquina expulsa energía térmica a unafuente de menor temperatura.
A partir de la primera ley de la termodinámica vemos que el trabajo neto W hecho por la máquina térmica es igual al calor neto que fluye hacia ella. Como podemos ver de la figura, Qneto = Qc - Qf; por lo tanto
W = Qc - Qf
El trabajo neto hecho por un proceso cíclico es el área encerrada por la curva que representa el proceso en el diagrama PV.
Laeficiencia térmica, e, de una máquina térmica se define como el cociente del trabajo neto realizado a la energía térmica absorbida a una temperatura más alta durante el ciclo:
Esta fórmula muestra que una máquina tiene un 100% de eficiencia sólo sí Qf = 0. Es decir, no se entrega energía térmica al reservorio frío.
La forma de Kelvin-Planck de la segunda ley de la termodinámica establece losiguiente:
Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorción de energía térmica de un depósito y la realización de una cantidad igual de trabajo.
BOMBAS DE CALOR
Las bombas de calor son máquinas térmicas que operan a la inversa. La máquina absorbe energía térmica Qf del depósito frío y entrega energía térmica Qc aldepósito caliente. Esto puede lograrse sólo si se hace trabajo sobre el refrigerador.
El enunciado de Clausius afirma lo siguiente:
Es imposible construir una máquina que opere en un ciclo y que no produzca ningún otro efecto más que transferir energía térmica continuamente de un objeto a otro de mayor temperatura.
En términos simples, la energía térmica no fluye espontáneamente de un objetofrío a uno caliente.
Las bombas de calor utilizan un trabajo mecánico para realizar una transferencia de calor de un foco frío a uno caliente.
Las bombas de calor son mucho más eficaces para uso como calefacción que los calefactores eléctricos, pues mientras éstos últimos sólo pueden convertir en calor el trabajo que le aporta la corriente eléctrica (W), la bomba de calor cede eltrabajo realizado por el compresor más el calor extraído del foco frío (W + Q2).
REVERSIBILIDAD E IRREVERSIBILIDAD
PROCESOS REVERSIBLES
Un proceso es reversible si su dirección puede invertirse en cualquier punto mediante un cambio infinitesimal en las condiciones externas. Una transformación reversible se realiza mediante una sucesión de estados de equilibrio del sistema con su...
En estos temas se describirán los principales métodos de producción de frío industrial ya sea por compresión y absorción, y sus ciclos termodinámicos de funcionamiento.
Para transportar calor desde un foco a baja temperatura a otro a alta temperatura es necesario la aportación de energía Interviene un fluido, refrigerante, que sufre una serie detransformaciones termodinámicas. Cada refrigerante tiene un comportamiento definido y diferente, los ciclos evitan la reposición continua del refrigerante.
MÁQUINAS TÉRMICAS
Una maquina térmica se puede definir como un dispositivo que funciona en un ciclo termodinámico y que realiza cierta cantidad de trabajo neto positivo a través de la transferencia de calor desde un cuerpo atemperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura. Con frecuencia el termino maquina térmica se utiliza en un sentido más amplio que incluye a todos los dispositivos que producen trabajo. Entre las que tenemos las maquinas refrigerantes y las bombas de calor. El mejor ejemplo de estas maquinas térmicas son los refrigeradores y bombas de calor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno,convierten calor en trabajo mecánico, aunque siempre se produce una pérdida por transferencia de calor del foco caliente al foco frío.
Una máquina térmica lleva a cierta sustancia de trabajo a través de un proceso de un ciclo durante el cual:
1. la energía térmica se absorbe de una fuente a alta temperatura.
2.la máquina realiza trabajo.
3. la máquina expulsa energía térmica a unafuente de menor temperatura.
A partir de la primera ley de la termodinámica vemos que el trabajo neto W hecho por la máquina térmica es igual al calor neto que fluye hacia ella. Como podemos ver de la figura, Qneto = Qc - Qf; por lo tanto
W = Qc - Qf
El trabajo neto hecho por un proceso cíclico es el área encerrada por la curva que representa el proceso en el diagrama PV.
Laeficiencia térmica, e, de una máquina térmica se define como el cociente del trabajo neto realizado a la energía térmica absorbida a una temperatura más alta durante el ciclo:
Esta fórmula muestra que una máquina tiene un 100% de eficiencia sólo sí Qf = 0. Es decir, no se entrega energía térmica al reservorio frío.
La forma de Kelvin-Planck de la segunda ley de la termodinámica establece losiguiente:
Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorción de energía térmica de un depósito y la realización de una cantidad igual de trabajo.
BOMBAS DE CALOR
Las bombas de calor son máquinas térmicas que operan a la inversa. La máquina absorbe energía térmica Qf del depósito frío y entrega energía térmica Qc aldepósito caliente. Esto puede lograrse sólo si se hace trabajo sobre el refrigerador.
El enunciado de Clausius afirma lo siguiente:
Es imposible construir una máquina que opere en un ciclo y que no produzca ningún otro efecto más que transferir energía térmica continuamente de un objeto a otro de mayor temperatura.
En términos simples, la energía térmica no fluye espontáneamente de un objetofrío a uno caliente.
Las bombas de calor utilizan un trabajo mecánico para realizar una transferencia de calor de un foco frío a uno caliente.
Las bombas de calor son mucho más eficaces para uso como calefacción que los calefactores eléctricos, pues mientras éstos últimos sólo pueden convertir en calor el trabajo que le aporta la corriente eléctrica (W), la bomba de calor cede eltrabajo realizado por el compresor más el calor extraído del foco frío (W + Q2).
REVERSIBILIDAD E IRREVERSIBILIDAD
PROCESOS REVERSIBLES
Un proceso es reversible si su dirección puede invertirse en cualquier punto mediante un cambio infinitesimal en las condiciones externas. Una transformación reversible se realiza mediante una sucesión de estados de equilibrio del sistema con su...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.