Maquinas Termicas

Máquinas térmicas
Una máquina térmica es cualquier dispositivo que transforma el calor en trabajo mecánico; es
decir, convierte energía térmica en otras formas útiles de energía, como la eléctrica y la
mecánica.
Este dispositivo hace que una sustancia de trabajo recorra un proceso cíclico, durante el cual:
1. Se absorbe calor de una fuente a alta temperatura.
2. La máquina realiza untrabajo.
3. Libera calor a una fuente a temperatura más baja.
La primera máquina térmica de que se tiene evidencia fue diseñada en la antigüedad por el
ingeniero y matemático griego Herón de Alejandría (siglo I). Esta máquina recibió el nombre
de eolipila y consistía en un globo hueco soportado por un pivote de manera que podía girar
alrededor de un par de muñones uno de ellos hueco.
Después fuela máquina de vapor, con la cual se logró alcanzar potencias mayores que las que
se obtenían con los molinos de viento. Esta supuso una verdadera revolución, la humanidad
pudo disponer de una gran cantidad de energía útil que no procedía de la fuerza humana, ni de
una animal de tiro, ni del viento, ni de una corriente de agua, sino de la energía del vapor.
El origen de la máquina de vapor estárelacionado con la extracción del agua que inundaba
muchas minas de carbón, que era la principal fuente de energía en ese entonces. Los ingenieros
Tomas Savery y Thomas Newcomen diseñaron en 1712 en Inglaterra la primera máquina
de vapor construida y vendida en gran cantidad. Esta máquina solo necesitaba carbón, agua y
un poco de aceite para funcionar. Por esto se difundió rápidamente en eltransporte, la industria
y la sociedad.
Sin embargo, en 1783 James Watt comienza a rediseñar la máquina de vapor, la vuelve más
práctica y un auténtico motor, capaz de mover las máquinas de la reciente industria, por ésta
razón se le consideró el verdadero instrumento de la revolución industrial.
Otra invención revolucionaria es el motor de combustión interna, en el cual se pone en
ignición uncombustible líquido o gaseoso dentro del cilindro del motor para producir calor y
presión del gas que impulsa la máquina. El primer motor de ésta índole, que consumía
combustible líquido fue construido en 1876 por Nicholas Otto, en Alemania. Este tipo de
motor con algunas mejoras, resultó el tipo más útil de motor primario que dio origen al
automóvil.
Existen dos tipos de máquinas térmicasque son muy importantes:
a) Máquinas de combustión interna.
b) Máquinas de combustión externa.
Las máquinas de combustión interna son las que producen el calor dentro de la misma
máquina. Utilizan la fuerza de expansión de los gases, producidos después de la combustión a
presión de diferentes combustibles, como gasolina, gas, diesel o alcohol, entre otros. Los
motores de automóviles,motocicletas, camiones y aviones son de este tipo.
Las máquinas de combustión externa Son las que producen al calor fuera de la máquina, por
lo general en una caldera. Con el calor producido se obtiene vapor sobrecalentado, que ejerce
fuertes presiones y que se utiliza como fuente de energía mecánica para mover la máquina. Un
ejemplo de estas máquinas es la máquina de vapor que se utiliza para moverbarcos y trenes.
Ninguna máquina térmica transforma toda la energía que consume en trabajo mecánico.
Motor de 4 tiempos
Se denomina motor de cuatro tiempos, al que precisa cuatro, o en ocasiones cinco, carreras
del pistón o émbolo - dos vueltas completas del cigüeñal - para completar el ciclo termodinámico
de combustión. Estos cuatro tiempos son:
1er tiempo: Ingresa la gasolina vaporizada.(Admisión)
2º tiempo: El pistón sube y comprime la mezcla. (Compresión)
3er tiempo: La bujía provoca una chispa eléctrica. (Expansión)
4º tiempo: Se expulsan los gases quemados. (Expulsión)
Termodinámica
La termodinámica: es la rama de la física que se encarga del estudio de la transformación del
calor en trabajo. Es decir si realizamos un trabajo mecánico producimos calor el cual pasa de...