motores endotermicos

1. En el ciclo de Carnot vinculado a un diagrama P-V. ¿Qué representa el área encerrada?
El área encerrada por el ciclo representa el trabajo útil.

2. Vincule la Fig.1.15 con la 1.16 en su sentido horario y efectúe un análisis del ciclo. Dibuje.


En el punto 1 se tiene un gas a elevada presión en un volumen pequeño. Luego a dicho gas se le entrega una cierta cantidad de calorQ1 de manera continua, produciendo que el gas se expanda de manera isotérmica, produciendo un trabajo W.
Del punto 2 al 3 se da una transformación adiabática donde el gas se sigue expandiendo sufriendo un descenso de temperatura y sin transferencia de calor con el medio exterior.
De 3 a 4 el fluido se encuentra a una temperatura constante, el cual es comprimido hasta el punto 4, endicha transformación se le extrae una cierta cantidad de calor Q2 que es igual a trabajo necesario para comprimir el gas.
Luego el fluido mediante otra transformación adiabática se sigue comprimiendo hasta alcanzar el estado inicial de presión, volumen y temperatura.

3. Analice la Fig. 1.19 e indique las características más importantes.
En la imagen se observa que para elfuncionamiento de dicha maquina térmica es indispensable un desnivel térmico, es decir, el calor ha de ser introducido a una elevada temperatura y después de la expansión, debe extraerse el calor una temperatura muy baja antes de llevar al gas a su condición inicial.

4. ¿Qué es la entalpía?
La entalpía expresa la variación de energía suministrada o cedida para un sistematermodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con el entorno. La entalpía de los gases perfectos es proporcional a su temperatura





5. Analice detalladamente los ciclos Otto 4T, Diésel 4T y mixto.
Ciclo Otto 4T:
Una de las características más importantes de este ciclo es que el calor suministrado se realiza a volumen constante. Es un ciclo en el cual su combustiónes iniciada por medio de una chispa, es por ello que los motores con este ciclo se denominan, motores de encendido por chispa, EB.
Puesto que es un ciclo ideal, el fluido de trabajo es solamente aire y su calor especifico sea cual sea su estado siempre tendrá el mismo valor, 1,4.

El ciclo en su primera transformación realiza una fase de compresión isentrópica, en la cual el pistón sube desdeel PMI al PMS, comprimiendo la mezcla y llevándola a una temperatura, insuficiente para provocar su inflamación. En esta fase no hay intercambio de calor.
En su segunda fase, isométrica, se introduce el aporte de calor de manera instantánea y por medio de una chispa se produce la combustión, aumentando así la presión del fluido.
Debido a este aumento de presión se realiza una expansiónadiabática, donde el fluido activo empuja el pistón hacia abajo, produciendo así el único trabajo útil.
En la última fase que se realiza a volumen constante se abren la válvula de escape provocando una baja brutal de la presión, así el calor que no se ha transformado en trabajo, es cedido a la atmosfera.

El rendimiento térmico del ciclo Otto, es función de la relación de compresión y elexponente k.


e=V1/V2 (generalmente varia de 6 y 10)
K=Cp/Cv




Ciclo Diésel 4T:
En este ciclo el aporte de calor se realiza a presión constante, esta es una de las principales diferencias entre el ciclo Otto y Diésel. Otra diferencia es que la relación de compresión para los ciclos Diésel varia de 12 a 22 mientras que para los ciclos Otto varía de 6 y 10.

Elciclo en su primera transformación realiza una compresión adiabática, donde el pistón comprime el gas llevándolo a una presión y temperatura muy elevada, 50 bar. Y 500 °C respectivamente.
Combustión isóbara: En esta fase el aporte de calor, dado que el aumento de volumen debido al descenso del pistón esta compensado por la eventual subida de presión en el transcurro de la combustión el calor se...