TERMODINAMICA

ESCUELA DE MECANICA AUTOMOTRIZ
“GRUPO CEDVA”

NICOLAS NUÑEZ JESUS DANIEL
“TRABAJO EXTRA DE TERMODINAMICA 2° PARCIAL”

TERESA CRUZ MORAN
TERMODINAMICA APLICADA

4° “AME”

TURNO MATUTINO
FECHA DE ENTREGA 26 DE MAYO DEL 2014


INDICE


CICLO DE CARNOT Y SU EFICIENCIA
3

MAQUINAS TERMICAS Y SU REFRIGERADORES
5

CICLO OTTO
8

CICLO DIESEL
11

ENTROPIA
16

COEFICIENTE DE JOULES THOMPSON
26

TEOREMADE CALOR DE NERNST
27

POSTULADO DE PLANK
27

CICLO DE CARNOT Y SU EFICIENCIA

El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico ideal reversible entre dos fuentes de temperatura, en el cual el rendimiento es el máximo posible. Fue estudiado por Sadi Carnot en su trabajo Reflections sur la puissance motrice de feu et sur les machines propres à developper cette puissance, de 1824.
Una máquina térmica querealiza este ciclo se denomina máquina de Carnot. Trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de la fuente de alta temperatura y cede un calor Q2 a la de baja temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior. El rendimiento viene definido, como en todo ciclo, por

n= W/Q1 = Q1 − Q2/Q1 = 1 − Q2/Q1


Esquema de una máquina de Carnot. La máquina absorbe calor desde la fuente caliente T1 y cedecalor a la fría T2 produciendo trabajo. (b) Diagrama del ciclo de Carnot en función de la presión y el volumen.
Como todos los procesos que tienen lugar en el ciclo ideal son reversibles, el ciclo puede invertirse. Entonces la máquina absorbe calor de la fuente fría y cede calor a la fuente caliente, teniendo que suministrar trabajo a la máquina.
Si el objetivo de esta máquina es extraer calorde la fuente fría se denomina máquina frigorífica, y si es aportar calor a la fuente caliente bomba de calor.

EFICIENCIA EN PROCESOS TERMODINÁMICOS

A un dispositivo que funciona cíclicamente se le llamará motor térmico, bomba de calor o máquina frigorífica según cuál sea el objetivo de ese dispositivo concreto. Si este objetivo es realizar trabajo el dispositivo es un motor térmico; si esSuministrar energía térmica a un sistema, es una bomba de calor, si el objetivo es
extraer energía térmica de un sistema, se trata de un máquina frigorífica.
El trabajo neto producido por el motor térmico durante un ciclo debe ser igual,
como consecuencia del primer principio, al calor neto transferido

W = Qalta − Qbaja

Si se invierte el ciclo de la figura, el trabajo neto sería un trabajosuministrado, como se muestra en la figura. Una bomba de calor puede proporcionar energía en
forma de calor Qalta para calentar un sistema más frío, y una máquina frigorífica extraería energía en forma de calor Qbaja de un sistema más frío. El trabajo también seria el dado en la ecuación anterior. Sólo se están utilizando magnitudes.
El rendimiento térmico del motor térmico y el coeficiente de operación dela máquina frigorífica y bomba térmica son

n =W/Qalta COPMF = Qbaja/W COPBC = Qalta/W

El segundo principio de la termodinámica establece límites en las anteriores medidas de las prestaciones. El primer principio permitiría un máximo de 1 para el
rendimiento térmico y un valor infinito para el coeficiente de operación. El segundo
principio, sin embargo, establece límites que son sorprendentementebajos, límites
que no pueden superarse a pesar del ingenio de los dispositivos propuestos.
Una nota adicional relacionada con los motores térmicos: existen dispositivos
que se denominarán también motores térmicos que no entran estrictamente en la
definición dada; no funcionan según un ciclo termodinámico, sino que hay una salida del fluido de trabajo y una toma de nuevo fluido. El motor decombustión interna es un ejemplo. El rendimiento térmico, tal y como se ha definido anteriormente, sigue siendo un parámetro de interés en estos dispositivos.
TRABAJO DEL CICLO
Por convención de signos, un signo negativo significa lo contrario. Es decir, un trabajo negativo significa que el trabajo es realizado sobre el sistema.
Con este convenio de signos el trabajo obtenido deberá ser, por lo...