Ingeniera




























SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

Esta ley impone limitaciones fundamentales a la eficiencia de una máquina o una planta de electricidad, así como al aporte de energía mínimo necesario para hacer funcionar un refrigerador. Por lo tanto, la segunda ley se aplica directamente a muchos problemas prácticos importantes.
También podemosplantear la segunda ley en términos del concepto de entropía, una medida cuantitativa del grado de desorden o aleatoriedad de un sistema. La noción de entropía ayuda a explicar por qué la tinta mezclada con agua nunca se separa espontáneamente y por qué multitud de otros procesos al parecer posibles nunca se observan.
Es imposible construir una máquina que, al operar en un ciclo, no produzca efectosdistintos a la extracción de calor de un depósito y la realización de una cantidad equivalente de trabajo.

a) MAQUINAS TERMICAS
Dispositivo que convierte calor en trabajo. Las máquinas térmicas difieren considerablemente unas de otras, pero todas se caracterizan por:

1. Reciben calor de una fuente de alta temperatura.
2. Convierten parte de este calor en trabajo.
3. Liberan calor en unsumidero de baja temperatura.
4. Operan en un ciclo.














Las máquinas térmicas y otros dispositivos cíclicos suelen incluir un fluido al y desde el cual el calor se transfiere energía mientras se somete a un ciclo: Fluido de trabajo.



b) RENDIMIENTO O EFICIENCIA TÈRMICAS








c) ENUNCIADO DE KELVIN-PLANCK DE LA SEGUNDA LEY DE LATERMODINÁMICA


“Es imposible para cualquier dispositivo que opera en un ciclo recibir calor de un solo depósito y producir una cantidad neta de trabajo”.


Es decir, para mantenerse en operación una máquina térmica debe intercambiar calor tanto con un sumidero de baja temperatura como con una fuente de alta temperatura. Este enunciado también puede expresarse como: “ninguna máquina térmica puede teneruna eficiencia térmica del 100%”.
















d) FORMULACIÓN DE KELVIN-PLANCK (1851)

Notación:
En este contexto, los símbolos para calor Q y trabajo W representan cantidades positivas y correspondientes al intercambio en un ciclo.

Máquina Térmica:
Dispositivo que opera en un ciclo y produce trabajo a partir de fuentes de calor a diferentes temperaturas.Eficiencia Térmica:
La razón entre la utilidad y el costo. Para una máquina térmica que produce trabajo W=QH-QL a partir ir del calor QH de una fuente a TH, es:









e) REFRIGERADOR

Consideremos que un refrigerador es como una máquina térmica que opera en reversa. Una máquina térmica toma calor de un lugar caliente y lo cede a un lugar más frío. Un refrigerador hace lo contrario;toma calor de un lugar frío (el interior del refrigerador) y lo cede a un lugar más caliente (generalmente al aire del sitio donde está el refrigerador). Una máquina térmica tiene una salida neta de trabajo mecánico; el refrigerador requiere una entrada neta de trabajo mecánico.


















El objetivo del el refrigerador es extraer calor QL de un espacio que se deseaenfriar.
































Componentes básicos de un sistema de refrigeración y sus condiciones típicas de operación.






















1. Bomba:

El objetivo de una bomba de calor es suministrar calor QH en un espacio más caliente.































2. Enunciado de Clausius dela segunda ley de la termodinámica

Es imposible construir un dispositivo que opera en un ciclo y cuyo único efecto sea producir la transferencia de calor de un cuerpo de temperatura más baja a un cuerpo de temperatura más alta”.

En definitiva, este enunciado nos dice que no es posible transferir calor de un cuerpo frío a uno caliente sin realizar un trabajo a cambio.

Bomba de calor:...