Maquinas termicas
El calor ha sido utilizado para muy diversas fines; con el comienzo del desarrollo de la sociedad industrial hemos averiguado como transformar el calor en energía mecánica. Los artefactos encargados de realizar esta transformación son las maquinas térmicas.
Junto a la conversión de trabajo en calor puesta de manifiesto en las experiencias de Joule, la transformaciónefectuada en sentido inverso es físicamente realizable. Los motores de explosión que mueven, en general, los vehículos automóviles y la máquina de vapor de las antiguas locomotoras de carbón, son dispositivos capaces de llevar a cabo la transformación del calor en trabajo mecánico. Este tipo de dispositivos reciben el nombre genérico de máquinas térmicas.
En todas las máquinas térmicas el sistema absorbecalor de un foco caliente; parte de él lo transforma en trabajo y el resto lo cede al medio exterior que se encuentra a menor temperatura. Este hecho constituye una regla general de toda máquina térmica y da lugar a la definición de un parámetro característico de cada máquina que se denomina rendimiento y se define como el cociente entre el trabajo efectuado y el calor empleado para conseguirlo.Ninguna máquina térmica alcanza un rendimiento del cien por cien. Esta limitación no es de tipo técnico, de modo que no podrá ser eliminada cuando el desarrollo tecnológico alcance un nivel superior al actual; se trata, sin embargo, de una ley general de la naturaleza que imposibilita la transformación íntegra de calor en trabajo. Por tal motivo las transformaciones energéticas que terminan encalor suponen una degradación de la energía, toda vez que la total reconversión del calor en trabajo útil no está permitida por las leyes naturales.
Esta combustión puede producirse en el interior o en el exterior de la propia máquina, por lo que las clasificamos como:
MAQUINAS DE COMBUSTION EXTERNA:
Son aquellas maquinas en las que el combustible es utilizado para formar vapor fuera de lamáquina y parte de la energía interna del vapor se emplea en realizar trabajo en el interior de la máquina.
Ej: Maquina de vapor:
La introducción de la máquina de vapor llevó a numerosas invenciones en el transporte y la industria. Las máquinas de vapor convierten la energía térmica en mecánica, a menudo haciendo que el vapor se expanda en un cilindro con un pistón móvil. El movimiento alternativodel pistón se convierte en giratorio mediante una biela. Los primeros modelos se desarrollaron en 1690, aunque James Watt no diseñó la máquina de vapor moderna hasta 70 años después.
MAQUINAS DE COMBUSTION INTERNA:
En estas maquinas el calor se libera en su interior debido ala combustión de ciertos productos llamados carburantes, como la gasolina o el gasóleo. El esquema de un motor acombustión interna es muy simple. En el primer tiempo la válvula de admisión se abre y el pistón baja para admitir la mezcla de aire con combustible, este tiempo se llama admisión, luego, en el segundo tiempo, el pistón sube y comprime la mezcla, este tiempo se llama compresión. En el tercer tiempo la bujía hace una chispa que permite que la mezcla explote y que el pistón baje, este tiempo se llamaexplosión.
Con la inercia de la explosión el pistón sube, la válvula de escape se abre y el gas resultante de la explosión sale, después se repite el primer tiempo, el segundo, etc. Así funciona un motor con bencina.
Ej: Motor de Cuatro tiempos:
El motor a gasolina convierte un fenómeno químico en uno mecánico que es el empuje que recibe el pistón y que lo trasmite a la biela y esta al cigueñal,produciendo finalmente un movimiento de giro que será aprovechado por el sistema de transmisión del vehículo para hacer que las ruedas se muevan.
Esta basado en una ingeniosa distribución de las carreras del pistón aprovechando cuatro tiempos o movimientos para recibir el combustible, comprimirlo, explotarlo y finalmente expulsar los gases que deja la combustión. Esos cuatro pasos (Admisión,...
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