termodinamica






Tema:
“CICLOS Y MAQUINAS TÉRMICAS”
Materia:
Termodinámica.

Docente:
Dra. Angélica Gabriela Vital Ocampo.

Alumno:
José Carlos Vargas Hernández








Cd del Carmen, Campeche, México. Lunes 1 de diciembre del 2014.
Introduccion

La Segunda Ley de la Termodinámica es una de las leyes mas profundasde la Fisica. Correspondientemente, su comprensión y utilización implican dificultades conceptuales importantes. Los diferentes textos de nivel intermedio tratan _este tema de diversas maneras y usando diversos enfoques y notaciones, lo cual en definitiva contribuye a la confusión.
En estas notas abordamos la aplicación de la Segunda Ley al problema de la determinación de los limites teóricos deeficiencia para dispositivos que intercambian trabajo. Intentamos plantear el problema en forma unificada, aclarando cuales son los resultados conceptos fundamentales y aquellos que son subordinados, de interés secundario.
Estas notas se apoyan en el conocimiento previo de la Primera y Segunda ley y se espera que el lector conozca el concepto de entropía (desde el punto de vista macroscópico) ysepa calcular sus variaciones. Para una comprensión
mas profunda del concepto de entropía y de la Segunda Ley, es indispensable un enfoque microscópico
En este capítulo se introduce la segunda ley de la termodinámica, la cual afirma que los procesos ocurren en cierta dirección y que la energía tiene calidad así como cantidad. Un proceso no puede tener lugar a menos que satisfaga tanto la primeracomo la segunda ley de la termodinámica. En el capítulo se introducen primero los depósitos de energía térmica, los procesos reversibles e irreversibles, las máquinas térmicas, los refrigeradores y las bombas de calor.
Varios enunciados de la segunda ley están acompañados por una explicación de las máquinas de movimiento perpetuo y la escala de temperatura termodinámica.
Después se introduce elciclo de Carnot y se analizan los principios de Carnot. Por último, se examinan las máquinas térmicas de Carnot, los refrigeradores y las bombas de calor.






















Introducción 2

Contenido

Análisis de la segunda ley 4

TRABAJO REVERSIBLE E IREVERSIBLE 4
EFICIENCIA DE LA SEGUNDA LEY 6
ANALISIS DE LA SEGUNDA LEYCiclos de transferencia externa de calor 7

CICLOS DE CARNOT 7
CICLO STIRLING 9
CICLO ERICSSON 12
CICLO BRAYTON (transferencia de calor) 13

Ciclo Rankine 17

Ciclos de combustión interna 23

CICLO BRAYTON (combustión interna) 24
CICLOS DE OTTO (aire estándar) 25
CICLOS DE DIESEL (aire estándar) 28

Ciclos derefrigeración de acondicionamiento de aire y bomba de calor 31

COEFICIENTES DE OPERACIÓN PARA ACONDICIONADORES DE AIRE 35
SISTEMA DE COMPRESION DE VAPOR
OTROS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO IMPULSADOS POR TRANSF. DE CALOR

CONCLUSIÓN 37
BIBLIOGRAFIA 38








Análisis de la segunda ley

Trabajo Reversible e irreversible

Consideramos un proceso arbitrario enun sistema cualquiera como se muestra en la Fig. 1 y nos planteamos la siguiente pregunta:
Figura 1


¿Cual es la mayor cantidad de trabajo que se puede obtener de una transformación que lleve la masa en el volumen de control de un estado inicial (i) a otro estado final (f) en este ambiente?
La respuesta (cualitativa) a la pregunta anterior es sencilla: cualquier proceso reversible que lleva amasa en el volumen de control del mismo estado inicial (i) al mismo estado final (f) producirá el máximo trabajo.
Consideramos por lo tanto un proceso virtual reversible entre los mismos estados de la sustancia original y en el mismo ambiente a T0 y calculamos el trabajo generado por este proceso virtual. Es importante notar que el trabajo y el calor intercambiados por el proceso reversible...