maquinas termicas

Maquinas térmicas

Definición
Una máquina térmica es un dispositivo cuyo objetivo es convertir calor en trabajo. Para ello utiliza de una sustancia de trabajo (vapor de agua, aire, gasolina) querealiza una serie de transformaciones termodinámicas de forma cíclica, para que la máquina pueda funcionar de forma continua. A través de dichas transformaciones la sustancia absorbe calor(normalmente, de un foco térmico) que transforma en trabajo.
El desarrollo de la Termodinámica y más en concreto del Segundo Principio vino motivado por la necesidad de aumentar la cantidad de trabajoproducido para una determinada cantidad de calor absorbido.
De forma empírica, se llega así al primer enunciado del Segundo Principio:
Enunciado de Kelvin-Planck
No es posible ningunatransformación cíclica que transforme íntegramente el calor absorbido en trabajo.


Este enunciado implica que la cantidad de energía que no ha podido ser transformada en trabajo debe cederse en forma de calor a otro focotérmico, es decir, una máquina debe trabajar al menos entre dos focos térmicos. El esquema más sencillo de funcionamiento es entonces el siguiente:




1. Absorbe una cantidad de calor Q1 de unfoco caliente a una temperatura T1
2. Produce una cantidad de trabajo W
3. Cede una cantidad de calor Q2 a un foco frío a una temperatura T2
Como la máquina debe trabajar en ciclos, la variaciónde energía interna es nula. Aplicando el Primer Principio el trabajo producido se puede expresar:







En general, se define Potencia (P) como el trabajo dividido por el tiempo, en caso de lasmáquinas corresponde entonces al trabajo producido en un segundo. En el S.I. de Unidades se mide en Watios (J/s)





















Fundamento de las máquinas térmicas
1erPrincipio de la termodinámica
Q=W+ΔU ; Rendimiento nunca 100%
2º Principio de la termodinámica:
Es imposible la transferencia de calor de un foco frío a otro caliente
(sin aporte de...