maquinas termicas

MÁQUINAS TÉRMICAS
A LU M N O S :
AY RT O N M O RÁ N .
A D D E R LY M E N D I Z A B A L .
M I G U E L L AT O R R E .
Profesor de curso: Ing. Vazques

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 demetales, la alfarería y cerámica, por medio
de hornos. EGIPTO
Desarrolla sistemas de refrigerazión
CRETA Y ROMA

Calefacciones centrales

HERÓN DE ALEJANDRÍA (S. I)

Eolípila(1era Maq. térmica)

CHINA (S. IX)

pólvoea

FOURIER (1822)

Teoría analítica del calor

CARNOT(1824)

Potencia motriz del fuego

LENOIR(1860)

Motor de combustión interna (2
tiempos)

BRAYTON(1873)Turbina a gas

OTTO(1867)

Motor de 4 tiempos

DIESEL(1892)

Motor Diesel

PAULET(1896)

Motor cohete-militar

LAVAL y PARSONS (S. XIX)

Turbina a vapor

DEFINICIONES
• Máquina: Es el conjunto de mecanismos que
convierte una forma de energía en otra

TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA

Máquina Térmica: conjunto de dispositivos que convierten en
CALOR en TRABAJO y viceversa comoen el caso de los
compresores

2.CLASIFICACIÓN

3. PRINCIPIOS Y CONCEPTOS BÁSICOS
1er Principio de la Termodinámica: Conservación de la
Energía:
La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma

2do Principio de la Termodinámica: Irreversibilidad y
Entropía
No existe dispositivo que operando por ciclos convierta
íntegramente el calor en trabajo.
Este principio da elsentido a la transformación de energía que
se explica en el 1er principio

 Calor: es la energía térmica de transición a través de las
superficies que limitan al sistema. Es el trabajo térmico. Se
mide en calorías (Ca).
 Calor específico: es la cantidad de calor para elevar 1ºC, 1Kg
de fluido. Existe el calor específico a volumen constante (Cv) y
el calor específico a presión constante (Cp).Siendo:
Cp=Cv+R .
 Energía interna (U): es la energía térmica almacenada
en el fluido, es la energía potencial térmica. En un gas
depende sólo de su temperatura.
 Entropía (s): es la variación de calor “dQ” respecto de la
temperatura “T” absoluta.
 Rendimiento energético: es la relación entre la diferencia de
calor entregado a la máquina y la que entrega esta por
la energía absorbidatotal.

PROCESOS TERMODINÁMICOS

Proceso a presión
constante

Proceso a temperatura
constante

Proceso a volumen
constante

Proceso a entropía constante

CICLO DE CARNOT
• El ciclo de Carnot tiene un rendimiento máximo para una máquina
térmica si bien no realizable de forma práctica. Por ello se estudian
otros ciclos. No realizable con máquinas de vapor porque hay
momentos enlos que coexisten estados líquido y vapor.

4.- MÁQUINAS TÉRMICAS:
FUNCIONAMIENTO Y APLICACIONES

4.1.- Motores térmicos de desplazamiento positivo.
 4.1.1.- Alternativos.
4.1.1.1.- Máquina de vapor (combustión externa).

Fue el primer motor térmico
utilizado con aplicación práctica,
gracias al cual se hizo posible la
llamada “Revolución Industrial”.
El funcionamiento es elsiguiente: en una caldera se
genera vapor al quemar
combustible, generalmente
madera o carbón, y calentar el
agua. La energía del vapor es la
que se emplea para mover un
émbolo de doble efecto que a su
vez mueve el volante y éste el
distribuidor por medio del
mecanismo biela- manivela,
transformando el movimiento
alternativo del émbolo al rotativo
del volante.(ciclo rankine).
Las modernasmáquinas de vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica no son ya de émbolo o
desplazamiento positivo como las descritas, sino que son turbomáquinas, es decir, atravesadas por un
flujo continuo de vapor

CICLOS TERMODINÁMICOS
Ciclo abierto: el típico ciclo sin condensación, propio de la
máquina de vapor.
El ciclo opera de la siguiente forma:
Un depósito contiene agua para la...