termodinamica

INTRODUCCIÓN.

Los ciclos de potencia de gas o dispositivos cíclicos generadores de potencia revisten de gran importancia en el estudio de la termodinámica ya que varios sistemas y maquinas se basan en su funcionamiento.
Los modernos motores automotrices, camiones, barcos, turbinas de gas son ejemplo de aplicaciones extremadamente útiles de estos procesos.
Los motoresendotérmicos son máquinas motrices cíclicas en las que la energía interna que posee un fluido (vapor, gas) se transforma parcialmente en energía mecánica, dicho fluido es el medio al que se le proporciona o sustrae en adecuados puntos del ciclo operativo.













CICLOS DE POTENCIA DE GAS.
La generación de potencia es un área importante de aplicación de la termodinámica. Losdispositivos y sistemas usados para producir una salida neta de trabajo son llamados motores y los ciclos termodinámicos en que operan se denominan ciclos de potencia.
En los ciclos de gas, el fluido de trabajo permanece en fase gaseosa a través de todo el ciclo, mientras que en los ciclos de vapor el fluido de trabajo está en fase de vapor en una parte del ciclo y en fase líquida durante otraparte.
Los sistemas de potencia de gas incluyen:
-Motores de combustión interna
-Turbinas de Gas

Estudio de los ciclos de potencia de gas
Los ciclos reales de potencia de gas son bastante complicados. Para un análisis más simple, hacemos varias aproximaciones, que se conocen comúnmente como las hipótesis de aire-estándar:
-El fluido de trabajo es aire, que circula continuamente en unciclo cerrado y se comporta siempre como gas ideal.
-Todos los procesos que componen el ciclo son internamente reversibles.
-El proceso de combustión es sustituido por un proceso de adición de calor desde una fuente externa.
-El proceso de escape es sustituido por un proceso del rechazo del calor que restaura el fluido de trabajo a su estado inicial.
Otra suposición hecha con frecuencia esque el aire tiene calores específicos constantes (los valores usados son a la temperatura ambiente). Esta suposición se conoce como hipótesis de aire frío estándar.
CICLO DE OTTO.
Este también es llamado ciclo de encendido por chispa, en este el proceso se realiza a volumen constante.
Este ciclo es de interés ya que da el análisis del comportamiento de los motores por ignición dechispa. El ciclo Otto puede ser de 2 o de 4 tiempos.
Un ciclo de Otto de 4 tiempos se compone de 4 procesos internamente reversibles, además de una carrera de alimentación y una de expulsión en el ciclo.
El ciclo teórico consta de una transformación adiabática (1-2) (compresión), una isocórica (2-3)(combustión), una segunda transformación adiabática(3-4)(expansión) y finalmente una segundatransformación isocórica (4-1)(enfriamiento).
El trabajo requerido para expulsar la carga del cilindro tiene la misma magnitud, pero de signo contrario, que el requerido para absorber la nueva carga por tanto estas dos partes del ciclo teórico no afectan el trabajo neto desarrollado.
Los parámetros principales que gobiernan la eficiencia térmica de un ciclo Otto son la relación decompresión y la relación de capacidades térmicas específicas. El valor de la eficiencia térmica aumenta al aumentar la relación de compresión, desde el punto de vista práctico está limitado por la ocurrencia de la preignición cuando la relación se eleva por encima de 10, para los hidrocarburos comunes la eficiencia térmica aumenta al incrementar el cociente de las capacidades térmicas específicas. ,Para tener en cuenta que las capacidades térmicas específicas son variables la eficiencia se debe determinar mediante la relación
n = 1- ( u4 - u1 )/( u3 - u2 )
Las temperaturas de los estados 2 y 4 se calculan con las relaciones isoentropicas
vr2 = vr1*(v2/v1) = vr1/r y vr4 = (v4/v3) = r*vr3
vr es función solo de la temperatura

CICLO DIESEL.
Este se le conoce como ciclo de...