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Ciclo de Carnot. Teoremas de Carnot
Para poder llegar a una formulación matemática del segundo principio de la termodinámica empleamos lo que se conoce como un ciclo de Carnot: una máquina quefunciona cíclicamente entre dos focos mediante procesos reversibles, por tanto puede ser motor o frigorífico. Un ciclo de Carnot está constituido por dos transformaciones isotermas reversibles y dostransformaciones adiabáticas reversibles. Durante las transformaciones isotermas el sistema absorve y cede calor a temperatura constante y en las transformaciones adiabáticas el sistema intercambia trabajo.5.3.1 Primer teorema de Carnot
El rendimiento de una máquina de Carnot que funcione entre dos focos térmicos es superior al de cualquier máquina real funcionando entre los mismos puntos.
La formade demostrar este teorema es poniendo dos máquinas a trabajar entre los mismos focos, siendo una real y otra una máquina de Carnot. Si las acoplamos de alguna manera y aplicamos el primer principiovemos que la única forma de que no se viole ninguno de los enunciados del segundo principio implica que el rendimiento de la máquina de Carnot es superior al de la máquina real.
5.3.2 Segundo teoremade Carnot
Cualquier máquina reversible que funcione entre los mismos focos tiene el mismo rendimiento sea cual sea la sustancia con la que trabaja.
La demostración de este teorema es que si tuviesenun rendimiento diferente, al invertir una de las máquinas se podría acoplar con la otra dando lugar a la violación de alguno de los enunciados del segundo principio.
Maquinas térmicas
El deseo deconstruir máquinas tan eficientes como fuera posible fue el motivo de gran parte de la comprensión de la segunda ley.
La primera de estas investigaciones la realizó el científico, físico eingeniero francés Sadi Carnot (memoria clásica «Reflections on the Motive Power of Fire(*)» (1824) )una vez que la revolución industrial estaba a pleno ritmo.
En particular, Carnot quería saber la...