Termodinamica

Tarea 4
Ciclo Rankine: El ciclo ideal para los ciclos de potencia de vapor:
Es posible eliminar muchos de los aspectos imprácticos asociados con el ciclo Carnot si el vapor sobrecalentado en lacaldera y condensado por completo en el condensador lo que resulta el ciclo Rankine, el cual es el ideal para las centrales eléctricas de vapor. El ciclo RANKINE ideal no incluye ningunairreversibilidad interna y esta compuesto de los siguientes cuatro procesos:
1-2 Compresión isentropica en una bomba
2-3 Adición de calor a presión constante en una caldera
3-4 Expansión isentropica en unaturbina
4-1 Rechazo de calor a presión constante en un condensador

El agua entra a la bomba en el estado 1 como liquido saturado y se condensa isentropicamente hasta la presión de operación de lacaldera. La temperatura del agua aumenta un poco durante el proceso de compresión isentropica debido a una ligera disminución en el volumen especifico del agua. El agua entra a la caldera como liquidocomprimido en el estado 2 y sale como vapor sobrecalentado en el estado 3. La caldera es básicamente un intercambiador de calor donde el calor que se genera en los gases de combustión, reactoresnucleares u otras fuentes, se trasfiere al agua esencialmente a presión constante. El vapor sobrecalentado en el estado 3 entra a la turbina donde se expande isentropicamente y produce un trabajo al hacergirar el eje conectado a un generador eléctrico. La presión y la temperatura del vapor disminuyen durante este proceso hasta los valores en el estado 4 , donde el vapor entra al condensador . En esteestado el vapor es por lo general un vapor húmedo con una alta calidad. El vapor se condensa a presión constante en el condensador, el cual básicamente es un gran intercambiador de calor, rechazandoel calor hacia un medio de enfriamiento como un lago , un río o la atmosfera.

Análisis de energía del ciclo Rankine ideal:
Los cuatro componentes asociados con el ciclo Rankine (la bomba, la...