maquinas termicas

Maquinas térmicas
1.- Introducción
La evolución histórica de la ingeniería térmica empieza con el dominio del fuego que, en sus principios, servía para calentarse y como medio de iluminación. Ya por el 10000 a.C. empiezan a utilizarlo en la fusión de metales, la alfarería y cerámica, por medio de hornos. Pero para aquella época los conceptos termodinámicos son imprecisos: fuego, calor ytemperatura eran poco más que percepciones condicionadas a la mitología.
En Egipto se desarrolla sistemas de refrigeración por evaporación, mástarde en Creta y Roma, después, se implantan las primeras calefacciones centrales.
En el siglo I, Herón de Alejandría construye la que es considerada como la primera máquina térmica de la historia, la Eolípila, es una máquina constituida por unacámara de aire (generalmente una esfera o un cilindro), con tubos curvos por donde es expulsado el vapor. La fuerza resultante por esta expulsión hace que el mecanismo comience a girar,según la ley de acción-reacción. Normalmente, el agua es calentada enotra cámara, y unida a la anterior mediante tubos por donde pasa el vapor,aunque también puede ser calentada en la misma cámara desde donde seexpulsa el vapor. Se empleaba como juguete o entretenimiento.En el siglo IX, en China, si bien no llega a Europa hasta el siglo XII, se inventa la pólvora para realizar fuegos artificiales y armamento, llevando a la construcción de los primeros proyectiles (cohetes).
En 1480, Leonardo da Vinci, dibuja una máquina que funciona con el calor de una chimenea. Si bien, algunos autores atribuyen este inventoa Arquímedes. Consistía en una máquina que acoplada a un torno de chimenea proporcionaba un giro al jabalí que se estaba cocinando. Tras los avances técnicos de Lavoissier (1772) con el tratado elemental de química, Fourier(1822) con la teoría analítica del calor y Carnot (1824) con las reflexiones sobre la potencia motriz del fuego; se considera el nacimiento de la termodinámica con lospostulados de los dos principios básicos, desarrollada por Mayer, Joule, Clausus, Helmholtz y Kelvin.
Después los inventos destacados:
• Faraday (1840), en la producción de frío consigue -110ºC.
• Lenoir, en 1860, con el motor de combustión interna de encendido provocado de 2 tiempos.
• Brayton (1873) la turbina a gas.
• Beau de Rochas en 1862 y Otto (1867) con el motor de 4 tiempos.
• Diesel en1892, desarrolla el motor que lleva su nombre
• Paulet (1896), motor de cohete con aplicación militar.
• Laval y Parsons en el final del siglo XIX, la turbina a vapor.
Uno de los problemas de la ingeniería es la transformación de unas fuentes de energía en otras que sean más fácilmente aprovechadas por el hombre.
Una máquina es el conjunto de mecanismos combinados que tienen como misiónconvertir o transformar una forma de energía con unas condiciones concretas en otra, o en la misma pero con otras condiciones. (Q → W)
Clasificación
Por lo tanto una primera clasificación de las máquinas podría ser en función de las fuentes de energía utilizadas en:
●Máquinas de fluido
○Máquinas hidráulicas
○Máquinas térmicas
●Máquinas eléctricas
Dentro de cada tipo se pueden dividir en función desi producen energía mecánica o si la utilizan:
●Máquinas motoras o motores
●Máquinas generadoras o generadores
●Máquinas transformadoras o transformadores
2.- Clasificación de las máquinas térmicas
Las máquinas de fluido son un conjunto de elementos mecánicos que tienen como función el intercambio de Energía mecánica a o desde energía térmica o hidráulica de un fluido.
Máquina térmica esaquella que convierte energía térmica en mecánica y viceversa.
Una primera clasificación de éstas sería en función del sentido de la transformación:
●Motores térmicos. Los motores térmicos son aquellas máquinas en las que la forma de energía que se emplea es la térmica, para obtener energía mecánica.
●Generadores térmicos o compresores. Por el contrario, los generadores térmicos son aquellas...