MONOGRAF A CICLO TERMODIN MICO











INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ
INGENIERÍA BIOQUÍMICA


Maestro: Mauricio Salvador Rodriguez Ojeda


Alumnos: Jesus Alberto Geraldo Leon


Materia: Termodinámica


Tema: Ciclos Termodinámicos


Fecha de entrega: 11/06/15














INTRODUCCIÓN

En general, el trabajo produce un aumento de la energía interna del sistema, cuando se actúa exteriormente sobre él, y si el sistema noestá térmicamente asilado, esto supone flujos de calor al entorno. La transformación trabajo a calor se puede realizar 100% es decir, podemos transformar una cierta cantidad de trabajo íntegramente en calor, como de hecho vemos que ocurre, por ejemplo, con el rozamiento. Ahora bien, la transformación que nos interesa es la inversa, es decir de calor a trabajo, porque esta es precisamente la queutilizamos para hacer funcionar los dispositivos que llamamos maquinas térmicas, como son los motores, las centrales eléctricas o las células de combustión, entre otras. Nos preguntamos ¿Podemos conseguir que esta transformación sea también al 100%? Vamos a ver que si (solo en ciertos procesos).Tomemos un sistema formado por un fluido contenido en un cilindro pistón. Si le comunicamos calor mediante unproceso isotermo reversible, poniéndolo en contacto con un foco a una temperatura T, obtendremos un trabajo de expansión y la transformación será efectivamente 100% ya que el aumento de energía interna es cero. Pero ¿qué utilidad tiene este proceso? No mucha, ya que para obtener trabajo indefinidamente necesitaríamos un cilindro infinitamente largo, o bien tendríamos que volver a comprimir elpistón para que se expansionara de nuevo. Claro que mediante el proceso isotermo contrario habría que hacer el mismo trabajo antes obtenido, luego, no habríamos ganado nada.
¿Qué es lo que necesitamos? Un dispositivo que realice un ciclo, y vuelva siempre al punto inicial. Esto es precisamente el motor térmico o maquina térmica.
Por ejemplo, un sistema cilindro-pistón que mediante flujos de calor sesomera a sucesivas compresiones y expansiones volviendo siempre al estado inicial. En general utilizan dos focos, el foco caliente de donde absorben calor y el foco frio al que ceden calor. Y lo que nos demuestra la experiencia es que, en este tipo de dispositivo, la transformación no puede nunca del 100% es decir, no podemos transformar íntegramente el calor absorbido en trabajo, por lo que siempredeberá haber una parte de la energía cedida en forma de calor
El ciclo termodinámico de rendimiento máximo es el ciclo de Carnot, cuyo rendimiento únicamente depende de la temperatura máxima y mínimo que asume el fluido del motor. Este ciclo, de difícil implementación tecnológica, es considerado como el ciclo de referencia para la transformación máxima del flujo del calor en trabajo,redefiniéndose a partir de él el concepto de exergia, determinando el límite máximo de rendimiento que se puede alcanzar mediante un ciclo termodinámico.













RESUMEN

Los motores térmicos transforman un flujo de calor en trabajo mediante una serie de procesos termodinámicos que realizan de forma continuada sobre un fluido motor. En conjunto estos procesos forman un ciclo termodinámico.
Un ciclotermodinámico es una evolución cíclica de procesos termodinámicos que evolucionan dentro de un intervalo de temperaturas.
El funcionamiento de los motores térmicos está caracterizado por la temperatura máxima y mínima entre las que opera el fluido motor, así como la rapidez con la que es capaz de realizar el ciclo, cuestión que definirá su potencia.
La concepción y tipología del mecanismo yarquitectura del motor limitan tecnológicamente este salto térmico, así como el tiempo en que realiza el ciclo termodinámico. De este modo, se distinguen dos concepciones principales de motor: el motor volumétrico y pulsante y el motor de flujo continuo.
Los motores volumétricos, como los motores alternativos, encierran el fluido de trabajo en un recinto cerrado en el que se variara el volumen y se...