Termodinamica

El ciclo de Rankine mejor describe el proceso por el que operaba con vapor los motores térmicos más comunes en las plantas de generación de energía generación de energía. Los dos procesos de calentamiento más comunes utilizados en estas plantas de energía son la fisión nuclear y la quema de combustibles fósiles como el carbón , gas natural y petróleo .
El ciclo de Rankine se refiere a vecescomo una práctica del ciclo de Carnot , ya que, cuando una turbina de eficiencia se utiliza, el diagrama TS comienza a parecerse al ciclo de Carnot. La principal diferencia es que la adición de calor (en la caldera) y el rechazo (en el condensador) son isobáricas en el ciclo de Rankine y isotérmico en el ciclo de Carnot teórico. Se utiliza una bomba para presurizar el fluido de trabajo recibidas delcondensador como líquido en lugar de como un gas. Toda la energía en el bombeo del fluido de trabajo a través del ciclo completo se pierde, al igual que la mayor parte de la energía de vaporización del fluido de trabajo en la caldera. Esta energía se pierde en el ciclo debido a la condensación que puede tener lugar en la turbina se limita a un 10% con el fin de minimizar la erosión hoja, laenergía de vaporización es rechazado del ciclo a través del condensador. Sin embargo, el bombeo del fluido de trabajo a través del ciclo como un líquido requiere de una muy pequeña fracción de la energía necesaria para el transporte que, en comparación con la compresión del fluido de trabajo en forma de gas en un compresor (como en el ciclo de Carnot ).
Concepto de máquina térmica.
Junto a laconversión de trabajo en calor puesta de manifiesto en las experiencias de Joule, la transformación efectuada 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 dispositivosreciben el nombre genérico de máquinas térmicas. En todas las máquinas térmicas el sistema absorbe calor 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 denominarendimiento 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 latransformación íntegra de calor en trabajo. Por tal motivo las transformaciones energéticas que terminan en calor suponen una degradación de la energía, toda vez que la total reconversión del calor en trabajo útil no está permitida por las leyes naturales
Una máquina térmica es un dispositivo cuyo objetivo es convertir calor en trabajo. Para ello utiliza de una sustancia de trabajo (vapor de agua, aire,gasolina) que realiza una serie de transformaciones termodinámicas de forma cíclica, para que la máquina pueda funcionar de forma continua. A través de dichas transformaciones la sustancia absorbe calor (normalmente, de un foco térmico) que transforma en trabajo.
El desarrollo de la Termodinámica y más en concreto del Segundo Principio vino motivado por la necesidad de aumentar la cantidad de trabajoproducido para una determinada cantidad de calor absorbido

La segunda ley de la termodinámica establece que: los procesos naturales ocurren en la dirección en la cual aumenta la entropía total del universo. Esta ley, junto con la entropía se pueden interpretar como la manifestación de la probabilidad de que un evento suceda. La segunda ley predice que el calor fluye espontáneamente sólo de...