2 Ley de Termodinámica - Forestal y Ambiental V.1 PDF

 

UNIN UN INER ERSI SIDA DAD D NA NACIO CIONA NAL L AUTO AUTONO NOMA MA DE CHOT CHOTA A

FACUL FA CULTAD TAD DE CIENCI CIENCIAS AS AGRARI AGRARIAS AS ESCU ES CULE LEA A PR PROF OFES ESIO IONA NAL L DE INGE INGENI NIER ERIA IA FORE FOREST STAL AL Y AMBIE AMBIENT NTAL AL

PRESENTADO POR: BENAVI BENAVIDES DES HUAMÁN HUAMÁN FL FLOR OR ERLIT ERLITA A GUEVARA QUINTANA LISDEY MEDINA TAPIA ANA YULI RIBASPLATA ROMERO MARÍA LIBET

CURSO:

FÍSICA GENERAL

TEMA:

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

DOCENTE:

LIC. FIS. DÁVILA GONZÁLEZ, PERCY

CICLO:

III

CHOTA-2019

 

I. II.

III.

IV.

V.

VI. VII.

VIII.

IX.

INDICE INTRODUCCIÓN ..................... ........................................... ............................................ ............................................ ........................ 1 OBJETIVOS ...................... ............................................ ............................................ ............................................ ............................... ......... 2 2.1 Objetivo general .................... .......................................... ............................................ .......................................... .................... 2 2.2 Objetivos específicos........................................... específicos................................................................. .................................. ............ 2 Segunda Segun da ley de la termod termodinám inámica ica ..................... ........................................... .......................................... .................... 3 3.1 La definición del Segundo Principio de la Termodinámica. Termodinámica.................. ................. 3 3.2 Enunciado de Kelvin-Planck de la Segunda Ley de la Termodinámica: ............................................ ...................... ............................................ ............................................ ............................................ ............................... ......... 3 3.3 Enunciado de Clausius ..................... ........................................... ............................................ ............................... ......... 4 MAQUINAS TERMICAS Y REFRIGERADORES..................... ................................. ............ 5 4.1 Maquinas térmicas............................................... térmicas..................................................................... .................................. ............ 5 4.2 Características de de las Maquinas Térmicas ..................... ........................................... ........................ 5 4.3 Algunos ejemplos de máquinas térmicas ................... ......................................... ........................... ..... 6 4.4 Algunos ejemplos de la conversión de energía térmica en otras otr as formas. ............................................ ...................... ............................................ ............................................ ............................................ ............................... ......... 7 4.5 La Eficiencia Térmica ............................................ .................................................................. ............................... ......... 7 REFRIGERADORES Y BOMBA DE CALOR .................... ........................................ .................... 8 5.1 Refrigeradores .................... .......................................... ............................................ ............................................ ........................ 8 5.2 Princi Principio pio de Func Funcionam ionamiento iento de un Refrigerad Refrigerador or ..... .......... .......... .......... ......... ......... ......... .... 9 5.3 Eficiencia de un Refrigerador ..................... ........................................... ........................................ .................. 10 5.4 Bomba de Calor...................................................... Calor............................................................................ ............................. ....... 11 5.5 Principio de FFuncionamiento uncionamiento de la B Bomba omba de Calor......... Calor........................... .................. 11 5.6 Eficiencia de una Bomba de Calor Calor...................... ............................................ ................................ .......... 11 LA ENTROPIA ..................... ........................................... ............................................ ............................................ ......................... ... 12 .............................. .......... 14 PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES .................... 7.1 Segunda Ley........................................................ Ley.............................................................................. ................................ .......... 14 7.2 El Proceso Reversible............................................. Reversible................................................................... ............................. ....... 15 7.3 Características del Proceso Rev Reversible ersible................... ......................................... ............................. ....... 15 7.4 El Proceso Irreversible ..................... ........................................... ............................................ ............................. ....... 16 7.5 Características del Proceso Irreversible ..................... ........................................... ......................... ... 16 FACTORES QUE HACEN IRREVERSIBLES LOS PROCESOS .... ........ 17 8.1 Cambio de Entropía en Procesos Irreversibles.................................... 18 EL CICLO DE CARNOT .................... .......................................... ............................................ ................................ .......... 18 de Carnot............................................................... Carnot......................................................................... .......... 20 9.1 La Máquina de 9.2 Eficiencia de la Máquina de Carnot .................... .......................................... ................................ .......... 21

 

X.

XI.

XII.

XIII. XIV. XV.

CICLO DE OTTO ..................... ........................................... ............................................ ........................................... ..................... 22 10.1 Func Funcionami ionamiento ento de motore motoress con el ciclo de OTTO ..... .......... .......... ......... ......... ......... 23 10.2 Rendimiento ..................... ........................................... ............................................ ........................................... ..................... 24 CICLO DE DIESEL ..................... ........................................... ............................................ ........................................ .................. 25 11.1 Funcionamiento de de motores con el ciclo de D Diesel iesel.................... ........................... ....... 26 CICLO DE BRAYTON ................... ......................................... ............................................ .................................... .............. 27 12.1 Descrip Descripción ción del ciclo de Brayt Brayton on .......... .............. ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ..... 28 12.2 Funcionamiento del ciclo del Brayton ..................... ........................................... ......................... ... 28 CONCLUSIONES ..................... ........................................... ............................................ ........................................... ..................... 30 BIBLIOGRAFÍA ................... ......................................... ............................................ ............................................ ......................... ... 31 EJERCISIOS……………………………………………………………...32

 

I.

INTRODUCCIÓN La segunda segunda ley ddee la termod termodinámic inámicaa es muy imp importan ortante te dentro del camp campoo de la física, en la explicación de ciertos ci ertos procesos y fenómenos. Aquí hablaremos como está conformad conformadaa la segunda segunda ley de la ttermod ermodinámica inámica qque ue inclu incluyen yen temas como como:: maquinas térmicas y refrigeradores, Bomba de calor, así como los procesos reversibles rever sibles e irre irreversib versibles les y tambié tambiénn so sobre bre el teorem teoremaa de Carno Carnott y la esca escala la termodinámica de temperatura, la escala de temperatura de un gas ideal. Estudiaremos el postulado de Clausius el postulado de Kelvin Planck con los parámetros anteriormente indicados entre otros temas, que actúan directamente relacionados con la 2da Ley, así como las variables que intervienen en cada uno de estos procesos, su principio de funcionamiento, las características y clasificaciones que los distinguen y la parte fundamental, que es el objeto principal del estudio en esta ocasión. Y en este sentido, apreciar de manera clara, como intervienen ciertos factores en los procesos termodinámicos de reversibilidad e irreversibilidad y como se relacionan estos con los enunciados. Partiendo de este principio y de la relación existente entre los parámetros y los enunciados del mismo, se pretende aclarar su influencia en el desarrollo y aplicación de máquinas térmicas, bombas de calor, refrigeradores, etc. Asimismo, se tratará también la relación entre los enunciados y la eficiencia o rendimiento en el Ciclo de Carnot, específicamente en el rendimiento de la Maquina de Carnot, que tiene su explicación en uno de los enunciados de dicha ley.

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II. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Objetivo general general - Ana Analiza lizarr y com compre prende nderr como ssee com compor porta ta la seg segund undaa ley de de la ter termod modiná inámica mica.. 2.2 Objetivos Objetivos es específico pecíficoss -

Apl Aplicar icar la va variac riación ión ddee entrop entropía ía ob obten tenida ida ddee la se segu gunda nda lley ey ddee la

-

termodinámica. Ide Identi ntific ficar ar las princ principa ipales les ca caract racterís erística ticass entr entree bomb bombas as de cal calor, or, ma maqui quinas nas térmicas y refrigeradores.

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II III. I.

Se Segu gund ndaa ley ley de la term termod odin inám ámic icaa La segunda ley afirma que la energía tiene calidad. La primera ley tiene que ver con la cantidad y la transformación de la energía de una forma forma a otra sin importar la calidad. Preservar la calidad de la energía es de gran interés y la segunda ley brinda los medios necesarios para determinar la calidad, así como el nivel de degradación de la energía durante un proceso. 3.1 La definición definición del Seg Segundo undo Pr Principi incipioo de la Termodin Termodinámic ámica. a. En un estado de equilibrio, los valores que toman los parámetros característicos de un sistema termodinámico cerrado, son tales que maximizan el valor de una cierta magnitud que está en función de dichos parámetros, llamada entropía. De esta definición, se puede deducir que la entropía sólo puede definirse para estados de equilibrio termodinámico, y que de entre todos los estados de equilibrio posibles que estarán definidos por los parámetros característicos sólo se puede dar el estado que, de entre todos ellos, aumenta la entropía. Estos parámetros característicos se establecen a partir de un postulado derivado del primer principio de la termodinámica, llamado a veces el principio de estado. Según éste, el estado de equilibrio de un sistema queda totalmente definido por medio de la energía interna del sistema, su volumen y su composición molar. Cualquier otro parámetro termodinámico, como podrían serlo la temperatura o la presión, se define como una función de dichos parámetros. Así, la entropía será también una función de dichos parámetros. La segunda ley de la termodinámica ha sido enunciada de diferentes formas, la forma más sencilla de comprenderla es a través del siguiente enunciado. “El calor jamás fluye espontáneamente de un objeto frío a un objeto caliente calient e”.

3.2 Enunciado Enunciado de Kelvin-P Kelvin-Planck lanck de la Segunda Segunda Ley de la Termodiná Termodinámica mica:: “Es imposible construir una maquina térmica que, operando en un ciclo, no tenga

otro efecto que absorber la energía térmica de una fuente fuente y realizar la misma cantidad de trabajo”

3

 

Enunc Enu nciad iadoo de Kelvin Kelvin - Pla Planc nck  k 

En la práctica, se encuentra que todas las máquinas térmicas sólo convierten una pequeña fracción del calor absorbido en trabajo mecánico. Esto es equivalente a afirmar que “es imposible construir una máquina de movimiento perpetuo (móvil  perpetuo) de segunda segunda clase”, es decir, una máquina máquina que pudiera violar la segunda

ley de la termodinámica. Una máquina de movimiento perpetuo de primera clase es aquella que puede violar la primera ley le y de la termodinámica (conservación de la energía), también es imposible construir una máquina de este tipo).

3.3 Enunci Enunciad adoo de Cla Clausi usius us “Es imposible construir una máquina cíclic a,

que no tenga otro efecto que transferir calor continuamente de un cuerpo hacia otro, que se encuentre a una temperatura más elevada”

Enunciado de Clausius.

Esto quiere decir que, el calor cal or no puede fluir espontáneamente de un objeto frío a otro cálido. Este enunciado de la segunda ley establece la dirección del flujo de calor entre dos objetos a diferentes temperaturas. El calor sólo fluirá del cuerpo más frío al más cálido si se hace trabajo sobre el sistema. Aparentemente los enunciados de Kelvin-Planck y de Clausius de la segunda ley no están relacionados, pero son equivalentes en todos sus aspectos. Aunque la segunda ley puede formularse de muchas maneras todas llevan a la explicación del concepto de irreversibilidad y al de entropía. La termodinámica, 4

 

no ofrece una explicación física de la entropía, que queda asociada a la cantidad de energía no utilizable de un sistema.

3. 3.4. 4.

Fenó Fenóme meno noss qu quee son son ddee domi domini nioo de la sseg egun unda da le leyy No es posible construir una maquina o dispositivo que opere continuamente

•

recibiendo calor de una sola fuente y produciendo una cantidad equivalente de trabajo. Una batería se descarga a través ddee una resistencia, co conn desprendimiento de

•

una cierta cantidad de energía; pero no puede realizarse el fenómeno a la inversa, es decir, suministrar energía a la resistencia por calentamiento a fin de producir la carga de la batería. El flujo de calor desde una temperatura alta hacia una baja, en ausencia de

•

otros efectos. Esto significa que un cuerpo caliente se enfría al ponerse en contacto con un cuerpo de temperatura inferior, lo que nunca sucede en sentido inverso. •

Cuando dos gases, se colocan en una cámara aislada, se mezclan uniformemente en toda la cámara; pero una vez mezclados, no se separan espontáneamente.

IV.. IV

MAQU MAQUIN INAS AS TERM TERMIC ICAS AS Y REF REFRI RIGE GERA RADO DORE RESS

4. 4.11 Ma Maqu quin inas as té térm rmic icas as Una máquina térmica es un dispositivo que convierte energía térmica en otras formass útiles de energ forma energía, ía, como la energía energía eléctrica y mecá mecánica. nica. De mane manera ra sencilla se puede decir que convierte el calor a trabajo. Además, podemos definirla como aquel dispositivo que funciona en un ciclo termodinámico, y realiza una cierta cantidad de trabajo neto positivo como resultado de la transmisión de calor desde un cuerpo a alta temperatura hacia un cuerpo a baja temperatura.

4.2 Car Caract acterí erístic sticas as de llas as Ma Maqui quinas nas Térm Térmica icass Aunque las maquinas térmicas son diferentes unas de otras poseen las siguientes características en común: •

Reciben calor de una fuente de alta temperatura (energía solar, hornos hornos de petróleo, reactores nucleares, etc.).

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•

Convierten parte de este calor en trabajo (normalmente en la forma de un eje de rotación).

•

Liberan el calor de desechos remanente en un sumidero de baja temperatura (la atmósfera, ríos, etc.).

•

•

Operan en un ciclo. Las máquinas térmicas y otros dispositivos cíclicos cícl icos suelen incluir un fluido al y desde el cual el calor se transfiere mientras se somete a un ciclo. Este fluido recibe el nombre de fluido de trabajo.

4.3 Alg Alguno unoss eje ejempl mplos os de de má máqui quinas nas tér térmic micas as Son: Máquina de combustión interna, una central eléctrica de vapor. Una máquina térmica transporta alguna sustancia de trabajo a través de un proceso cíclico, definido como aquel en el que la sustancia regresa a su estado inicial. El trabajo neto W realizado por la máquina es igual al calor neto que fluye hacia la misma. W=Qh-Qc

Donde Qh y Qc se toman como cantidades positivas. Si la sustancia de trabajo es un gas, el trabajo neto realizado en un proceso cíclico cícli co es el área encerrada por la curva que representa a tal proceso en un diagrama PV.

Esquema de una máquina térmica.

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En la operación de cualquier máquina térmica, se extrae una cierta cantidad de calor de una fuente a alta temperatura, se hace algún trabajo mecánico y se libera otra cantidad de calor a una fuente a temperatura más baja. Debido a que la sustancia de trabajo se lleva a través de un ciclo, su energía interna inicial y final es la misma, por lo que la variación de energía ener gía interna es cero, es decir U = 0.

4.4 Algun Algunos os ejemplos ejemplos ddee la conversi conversión ón de energía energía térmica térmica en ootras tras formas. formas. •

El motor motor de combu combustión stión in interna terna en en un automó automóvil vil extr extrae ae calo calorr del combustible en combustión y convierte una fracción de esta energía mecánica.

•

En un proceso característico para producir electricidad en una planta de potencia, el carbón o algún otro tipo de combustible se quema y el calor generado se utiliza para producir vapor de agua. a gua. El vapor se quema y el calor generado se utiliza para producir vapor de agua. El vapor se dirige hacia las aspas de una turbina, poniéndola a girar. Y finalmente, la energía mecánica asociada a esta rotación se usa para mover un generador eléctrico.

•

Un ejemplo ejemplo para ver ver de fforma orma más clara el proceso cíclico cíclico,, pue puede de ser la operación de una máquina de vapor, en la cual la sustancia de trabajo es el agua. El agua se lleva a través de un ciclo en el que primero se convierte a vapor en una caldera y después de expande contra un pistón. Después que el vapor se condensa con agua fría, se regresa a la caldera y el proceso se repite.

4. 4.55 La Efici Eficien enci ciaa Té Térm rmic icaa La eficiencia térmica, e, de una máquina térmica se define como la razón del trabajo neto realizado al calor absorbido durante un ciclo. En máquinas térmicas la salida deseada, es la salida de trabajo neta, y la entrada requerida es la cantidad de calor suministrada al fluido de trabajo. En ese caso la eficiencia térmica de una máquina de este tipo puede expresarse como:

Eficiencia Eficie ncia térm térmica ica = energía dese deseada ada  / energía requerida

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Qsalida= Energia que se desperdicia para completar el ciclo. Así mismo se dice que nuca es cero; la salida neta del trabajo de una maquina térmica es siempre menos que la cantidad de entrada de calor. Solo parte del calor transferido a la maquina térmica se convierte en trabajo. La fracción de la entrada de calor que se co convierte nvierte en salida de trabajo neto es una medida del desempeño desempeño de una maquin maquinaa térmica y se llama eficiencia térmica nter. Eficiencia térmica= ∶=

nte= r

,

Q= 1-

V.

REFR EFRIGER IGERA ADORE DORESS Y BOM BOMBA BA DE CALO CALOR R 5. 5.11 Refri Refrige gera rado dore ress Un refrigerador es una máquina térmica que opera en sentido inverso, en la cual la máquina absorbe el calor Qc de la fuente fría y libera calor Qh a la fuente caliente. Esto sólo puede ser posible si se hace un trabajo sobre el refrigerador. Por lo tanto, se ve que el refrigerador transfiere calor del cuerpo más frío (el contenido del refrigerador) a un cuerpo más caliente (el cuarto). El fluido de trabajo utilizado en el ciclo de refrigeración se llama refrigerante. El ciclo de refrigerac refrigeración ión que se usa co conn mayor frecuenci frecuenciaa es el ciclo de refrigeración por compresión de vapor, que incluye cuatro componentes principales: un compresor, un condensador, un dispositivo manejador de flujo y un evaporador.

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El calor no puede fluir espontáneamente de un objeto frío hacia uno caliente. El calor, solo fluirá del más frío hacia el más caliente sólo si hace trabajo sobre el sistema. Si se pudiera lograr sin hacer algún trabajo, se tendría un refrigerador perfecto.

5.2 Principio Principio de F Funcio uncionami namiento ento de un un Refrigerador Refrigerador Un refrigerador trabaja en forma parecida a una bomba de calor, donde éste enfría su interior bombeando el calor de los compartimentos para los productos hacia el aire exterior más caliente. En un sistema de refrigeración típico, el motor del compresor (ubicado en su parte inferior) introduce la sustancia refrigerante, en 14 estado gaseoso a alta presión, a través de tubos externos ubicados en la zona posterior (condensador). El gas cede una cantidad de calor QC al ambiente, que es la fuente de alta temperatura y se enfría hasta licuarse. Al llegar a la parte superior, el fluido caliente aún y a alta presión pasa a los tubos de baja presión, a través de una válvula. Estos tubos están en el interior. i nterior. Ahí el líquido se evapora, absorbiendo del interior, la fuente fría, una cantidad de calor QF. Luego el fluido regresa al compresor y el ciclo se reinicia. Se extrae calor para enfriar los alimentos y

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compensar el calor absorbido por las paredes o la entrada de aire ambiental cada vez que se abre la puerta. Para especificar la calidad del refrigerador se define el coeficiente de rendimiento, CR, como la razón entre el calor absorbido desde la fuente fría y el trabajo hecho por la máquina térmica, en la forma: W Q = Trabajo realizado CR = C Cal alor or ab abso sorb rbid idoo

5.3 Eficienc Eficiencia ia de un Ref Refrig rigera erador dor Un refrigerador eficiente es aquel que remueve la mayor cantidad de calor de la fuente fría con la menor cantidad de trabajo. Por lo tanto, un buen refrigerador debe tener un coeficiente de rendimiento alto, al to, normalmente de 5 o 6. La eficiencia de un refrigerador se expresa en términos del coeficiente de operación COPR. Esta eficiencia se expresa mediante la l a ecuación:

Eficiencia térmica = energía deseada / energía requerida

Es decir: COPR = QL / Wneto, ent En donde: Wnet Wn etoo, en ent = Q QH H - QL El objetivo del refrigerador es mantener el espacio refrigerado a baja temperatura quitándole calor. La descarga de este calor a un medio de mayor temperatura es tan sólo una parte de la l a operación, no el propósito. Se define la eficiencia eficiencia de un refrig refrigerador erador com como: o: Donde: Qc = Calor extraído del depósito frío W = Trabajo hecho por el refrigerador.

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Segunda Ley de la Termodinámica (enunciado de Clausius): Es imposible construir una máquina cíclica cuyo único efecto sea la transferencia continua de energía de un objeto a otro de mayor temperatura sin la entrada de en energía ergía por trabajo. Aquí se evidencia, que, estos enunciados de la Segunda Ley son equivalentes.

5. 5.44 Bomb Bombaa de de C Cal alor or La bomba de calor es dispositivo mecánico que transporta energía térmica de una región a baja temperatura a una región a temperatura t emperatura mayor. 5.5 Principio Principio de Fun Funcionam cionamiento iento de la B Bomba omba de Ca Calor. lor. En el modo de calentamiento, un fluido en circulación absorbe calor del exterior y lo libera en el interior de la estructura. Por Por lo general, general, el fluido en circulación se encuentra en la forma de vapor a baja presión presi ón en el embobinado de la unidad exterior de la estructura, donde absorbe calor, ya sea del aire o del suelo.

5.6 Eficiencia Eficiencia ddee un unaa Bo Bomba mba de Calor Calor La eficiencia de una bomba de calor se describe en términos de un número llamado coeficiente de rendimiento, CR, que se define de fine como la razón del calor ca lor transferido hacia la fuente de calor y el trabajo realizado para transferir ese calor, en la forma: W Q = Trabajo realizado CR = C Caalor ttrransf sfeerido El objetivo de una bomba de calor es mantener un espacio calentado a alta temperatura. Normalmente el CR de una bomba de calor es del orden de 4, es decir, el calor ca lor transferido hacia la casa es aproximadamente cuatro veces mayor ma yor que el trabajo que hace el motor en la bom bomba ba de calor. Pe Pero ro a medida que di disminuy sminuyee la temperatura exterior, se le hace más difícil a la bomba extraer suficiente calor del aire y el CR disminuye hasta valores menores que uno, y es más pequeño mientras menor es la temperatura exterior.

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Esquema de un Refrigerador y Bomba de Calor.

VI.

LA ENTROPIA

De los conceptos se definieron la temperatura, está comprendida en ladiscutidos Ley Ceroanteriormente, de la Termodinámica, comotanto la energía energ ía interna (enlalacual Primera Ley de la Termodinámica). Ambas, son funciones de estado que nos permiten describir el estado de un sistema. Para el caso de la Segunda Ley de la Termodinámica, también se define otra función de estado, llamada entropía. Si tenemos un proceso reversible cuasi estático, que se encuentra entre dos estados de equilibrio, la diferencial del calor absorbido o liberado por un sistema, dQ, durante algún intervalo pequeño de la trayectoria del sistema, se define como entropía. La entropía está dada por el calor transferido, dQ , dividido entre la temperatura absoluta T del sistema, en ese intervalo. Es decir: ds=

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A partir de la ecuación anterior, es posible afirmar que un arreglo desordenado es más probable que uno ordenado, si se dejan actuar a las leyes de la naturaleza naturalez a sin interferencia. En mecánica estadística, el comportamiento de una sustancia se describe en términos del comportamiento estadístico de los átomos y las moléculas de una sustancia. Uno de los principales resultados de este tratamiento es que: “Los sistemas aislados tienden al desorden y la entropía es una medida de ese desorden.”

Por ejemplo, ejemplo, si todas las moléculas moléculas del aire que se encue encuentran ntran en una habitació habitaciónn se movieran juntas, esto es, en filas, este sería un estado muy ordenado, lo cual resultaría improbable. Por lo general, las moléculas se mueven de una manera azarosa hacia todas direcciones (de manera caótica), chocando un unas as con otras, lo que implica un cambio de velocidad después de chocar (de manera elástica o inelástica), provocando que en algunos momentos unas se muevan más rápido que otras. Este es un estado muy desordenado y el más probable que exista en la vida real. Todos los estados físicos tienden al estado más probable y ese siempre es el que tiende a aumentar el desorden, que es la forma de establecer la Segunda Ley de la Termodinámica. Así podemos decir que: “La entropía del Universo crece en todos los procesos naturales”.

Para calcular el cambio de entropía en un proceso finito, se debe reconocer, de manera general, que T no es constante. Si dQ es el calor transferido cuando el sistema se s e encuentra a una temperatura T , entonces el cambio de entropía en un proceso reversible, cualquiera que sea, entre un estado inicial y un estado final, es: ΔS =

=

∫

Entonces, podemos decir que: “El cambio en la entropía de un sistema solo depende de las propiedades de los estad os de equilibrio inicial y final.” Para el caso de un proceso reversible y adiabático, donde no se transfiere calor entre el sistema y sus alrededores, Δ S 0. Como no hay cambio en la

entropía, un proceso adiabático también se conoce como un proceso isotrópico (que significa de igual entropía). En un ciclo de Carnot, la máquina absorbe calor, Q C C F , a la fuente de baja temperatura, T F . Entonces, el cambio total de la entropía en un ciclo es: es : , ΔS=

−

Donde el signo negativo del segundo término indica que es el calor transferido ppor or el sistema. Para el ciclo de Carnot se cumple la siguiente relación: =

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Combinando estas dos últimas ecuaciones, se encuentra que el cambio total de entropía para una máquina que opera en un ciclo de Carnot es cero; es decir: ΔS=0

Por tanto, de manera general, la entropía es una función de estado, por lo que solo depende depen de de las propiedad propiedades es de cierto estado de equilib equilibrio. rio. Así, se concluy concluyee que para cualquier ciclo reversible Δ S 0. Otra suposición importante de la entropía es: “La entropía del

Universo

VII. VI I.

PROCE ROCESO SOSS RE REVE VERS RSIB IBLE LESS E IR IRRE REVE VERS RSIB IBLE LESS

(Homero, 2014)

permanece

constante

en

los

procesos

reversibles.”

El trabajo reversible ( Wrev ) para un proceso es la salida de trabajo útil máxima (o la entrada de trabajo mínima) para ese proceso. Es el trabajo útil (Wu ) que un sistema puede entregar (o consumir) durante un proceso entre dos estados especificados si ese proceso se ejecuta de manera reversible (perfecta). La diferencia entre el trabajo reversible y el trabajo útil real es debido a imperfecciones (o irreversibilidades), y se llama irreversibilidad I (el potencial de trabajo desperdiciado). En el caso especial de que el estado final sea el estado muerto o el estado de los alrededores, el trabajo reversible se vuelve un máximo y se llama disponibilidad dis ponibilidad f (potencial de trabajo útil máximo de un sistema en el estado especificado) del sistema en el estado inicial. La irreversibilidad para un proceso reversible o perfecto es cero. Entonces, cuando un sistema que se encuentra en equilibrio con sus alrededores tiene disponibilidad cero, se dice que está en el estado muerto. La principal diferencia entre estos dos procesos es que en el irreversible el trabajo es cero, mientras que en el reversible se efectúa el mayor trabajo posible. Por tanto, se pueden hablar del trabajo perdido en un proceso irreversible.

7.1 Segund Segundaa Ley La entropía total de un sistema aislado que se somete a un cambio nunca puede disminuir •

Proceso reversible: dS=0

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•

Proceso irreversible: dS>0

7.2 El Proceso Proceso R Reversib eversible le Un proceso proceso es reversible si su direcci dirección ón pued puedee invertirs invertirsee en cualquier pun punto to mediante un cambio infinitesimal en las condiciones externas. Una transformación reversible se realiza mediante una sucesión de estados de equilibrio del sistema con su entorno y es posible devolver al sistema y su entorno al estado inicial por el mismo camino. Reversibilidad y equilibrio son, por lo tanto, equivalentes. Si un proceso real se produce en forma cuasi estática, es decir lo suficientemente lento como para que cada estado se desvié en forma infinitesimal del equili equilibrio, brio, se puede considerar considerar reversib reversible. le.

7.3 Característi Características cas del Proceso Reversib Reversible le •

En los procesos reversibles, el sistema nunca se desplaza más que diferencialmente de su equilibrio interno o de su equilibrio con su entorno. Si una transformación no cumple estas condiciones condiciones es irreversible.

•

En la realidad, las transformaciones reversibles no existen, porque no es posible eliminar por completo efectos disipativos, como la fricción, que produzcan calor o efectos que tiendan a perturbar el equilibrio, como la conducción de calor por diferencias de temperatura.

•

Un sistema puede ser reversible si el sistema pasa de un estado inicial a un estado final a través de una sucesión de estados de equilibrio.

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•

Si un proceso es real ocurre en forma cuasiestática, es decir, lo suficientemente lento como para que cada estado difiera de modo infinitesimal del equilibrio, se puede considerar reversible.

•

Como un proceso reversible se define por una sucesión de estado de equilibrio se puede representar por una curva en un diagrama de PV , en la cual se establece la trayectoria del proceso cada punto sobre la curva representa uno de los estados de equilibrio intermedio.

Proceso que pone de manifiesto el trabajo perdido. En (A) el Trabajo es cero y (B) es un proceso proceso reve reversible rsible..

7.4 El Proceso Proceso Irreversibl Irreversiblee El calor fluye en forma espontánea de un cuerpo más caliente hacia uno más frío cuando se ponen en contacto, pero el proceso inverso sólo se puede lograr por medio de una influencia externa. Cuando Cuando un bloq bloque ue se desliza sobre una superficie áspera, finalmente se detendrá. Estos procesos unidireccionales se llaman procesos irreversibles.

7.5 Característi Características cas del Proces Procesoo Irreversible •

Un proceso es irreversible si el sistema y sus alrededores no pueden regresarse a su estado inicial.

•

Un proceso irreversible es aquel que pasa de un estado inicial a uno final a través de una serie de estados de no-equilibrio. En este caso, sólo los estados inicial y final se pueden representar en un diagrama de PV.

•

Los estados intermedios, de no equilibrio pueden tener volúmenes bien definidos, pero estos estados no están caracterizados por una presión única para

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todo el sistema. En lugar de ello, existen variaciones en la presión y temperatura a través del rango de volumen y estas variaciones no persistirán si se dejan en libertad (es decir, condiciones de no equilibrio). Por esta razón, no es posible representar con una línea un proceso irreversible en un diagrama de PV. El significado del cambio de entropía para un proceso irreversible puede ampliarse introduciendo el concepto de trabajo perdido, que se designará por el símbolo LW, siglas en inglés (de lost work) y en español trabajo perdido. A todo proceso irreversible se asocia una cierta cantidad de trabajo perdido. En consecuencia, obtenemos que: P dV = ðW + ðLW Sustituyendo y despejando las ecuaciones anteriores obtenemos: dS = ðQ/T + ðLW/T •

Hay dos modos modos de en los cuales puede au aumentarse mentarse la entropía de un sistema, a saber, trasmitiéndole calor o sometiéndole a un proceso irreversible. Como el trabajo perdido no puede ser menor que cero, hay sólo una manera en la que puede disminuir la entropía de un sistema, y esta es, transmitiendo calor desde el sistema

•

El cambio de entropía en un sistema puede dividirse en el cambio debido a la la transmisión de calor y el cambio debido a las irreversibilidades irr eversibilidades internas.

•

El aumento de entropía debido a las irreversibilidades se llama con frecuencia producción produ cción irrever irreversible sible de entropía.

•

Para un proceso adiabático ðQ = 0, y en este caso el aumento de entropía siempre está asociado con las irreversibilidades.

VIII VI II..

FA FACT CTOR ORES ES QUE QUE HAC HACEN EN IRR IRREV EVER ERSI SIBL BLES ES L LOS OS PRO PROCE CESO SOSS Hay muchos factores que hacen irreversible un proceso, algunos de ellos son: •

•

Rozamiento o fricción. Expansión irrestricta.

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•

Transmisión de calor por una diferencia finita de temperatura.

•

Mezcla de dos sustancias diferentes.

•

Los efectos de histéresis y la pérdida i 2R encontrados en los circuitos eléctricos.

•

Un proceso proceso de combu combustión. stión.

8.1 Cambio de Entropía en Procesos Irreversibles Se puede considerar un sistema que se somete a los ciclos mostrados a continuación:

Cambio de Entropía de un Sistema durante un Proceso Irreversible.

Se aplica la Desigualdad de Clausius y se puede determinar la ecuación para evaluar un proceso irreversible, la cual resulta: dS >(ðQ >(ðQ /T)irre /T)irrevv > 0 Se puede decir que las irreversibilidades siempre ocasionan que aumente la entropía.

IX.

EL CICLO DE CARNOT Se define ciclo de Carnot como un proceso cíclico reversible que utiliza un gas perfecto, y que que consta de dos transformaciones isotérmicas y dos adiabáticas. El ingeniero francés Sadie Carnot, demostró que una máquina térmica que operara en un ciclo ideal reversible entre dos fuentes de calor, sería la máquina más eficiente posible. Una máquina ideal de este tipo, llamada Máquina de Carnot, establece un límite superior en la eficiencia de todas las máquinas. Esto significa

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que el trabajo neto realizado por una sustancia de trabajo llevada a través de un Ciclo de Carnot, es el máximo posible para una cantidad dada de calor suministrado a la sustancia de trabajo. El teorema de Carnot se enuncia de la siguiente forma: “Ninguna máquina térmica real que opera entre dos fuentes de calor, puede ser  más eficiente que una máquina de Carnot, operando entre las dos mismas fuentes”.

Para describir el ciclo de Carnot, se debe supo suponer ner que la sustancia que trabaja entre las temperaturas TC y TF es un gas ideal contenido en un cilindro con un émbolo móvil en un extremo. Las paredes del cilindro y del émbolo no son conductores térmicos, por lo que no hay pérdida ddee calor al ambiente. El ciclo de Carnot es un proceso cíclico reversible que utiliza un gas ideal, que consta de dos procesos isotérmicos y de dos procesos adiabáticos. Los ciclos reversibles que operan entre los mismos límites de temperatura tienen la misma eficiencia, que se expresa por la relación de la siguiente ecuación. nt = (TH - TL ) / TH Esta ecuación se aplica al Ciclo de Carnot, el cual está conformado por los siguientes procesos reversibles: •

Expansión isotérmica reversible, en el cual se trasmite calor hacia o desde el depósito a alta temperatura.

•

Un proceso adiabático reversible, en el que la temperatura del fluido de trabajo disminuye desde el alta hasta la baja temperatura.

•

Un proceso isotérmico reversible, en el cual se trasmite calor hacia o desde el depósito a baja temperatura.

•

Un proceso adiabático reversible, en el que la temperatura del fluido de trabajo aumenta desde la baja hasta la alta temperatura.

•

En este ciclo la sustancia sustancia de trabajo puede ser cualquie cualquiera, ra, pero la secuenc secuencia ia de los cuatro procesos debe producir siempre el retorno del sistema a su estado original. El ciclo de Carnot tiene una forma rectangular en el diagrama temperatura-entropía. Los flujos de calor pueden expresarse me medi dian ante te las las siguientes relaciones isotérmicas:

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QH = THdS QL = TLdS El trabajo neto producido por el ciclo es la diferencia entre el calor suministrado, QH y el calor cedido QL Wnet Wn etoo = QH - QL La eficiencia térmica del ciclo puede escribirse de la siguiente forma: nt = Wneto / QH  Representación gráfica de un Ciclo de Carnot 

Ciclo de Carnot

9.1 La Máquina Máquina ddee Carn Carnot ot Una máquina térmica cualquiera no puede superar la eficiencia de una máquina de Carnot funcionando entre dos depósitos de energía idénticos. Se pueden considerar dos máquinas térmicas que operan usando los mismos depósitos de energía. Una es una máquina de Carnot, con eficiencia ec, y la otra tiene eficiencia e>ec. La máquina más eficiente se usa para hacer funcionar la máquina de Carnot como un refrigerador de Carnot. Para hacer esto se equipará la salida en trabajo de la máquina más eficiente con la entrada en trabajo del

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refrigerador. El efecto neto es transferir calor del depósito frío al caliente sin realizar trabajo. Esto viola la Segunda Ley (Enunciado de Clausius). Lo que distingue el ciclo de Carnot, es que es reversible. Por lo cual, todos los ciclos reversibles igualan la eficiencia del ciclo de Carnot, nunca la superan.

Operación de un Refrigerador de Carnot

9.2 Eficiencia Eficiencia de la Máquina Máquina de Carn Carnot ot La eficiencia térmica es de una m máquina áquina de Carn Carnot, ot, está dada por la expresión: CFC Te =1− T. De acuerdo con este resultado, todas las máquinas de Carnot que operen entre las dos mismas temperaturas de manera reversible tienen la misma eficiencia. A partir del ciclo de Carnot, se tiene que la eficiencia de cualquier máquina reversible que que opere en un ciclo entre dos temperaturas, es mayo mayorr que la eficiencia de cualquier máquina irreversible (real) que opere entre las dos mismas temperaturas. El ciclo de Carnot se produce cuando una máquina trabaja absorbiendo una cantidad cantid ad de calor Q1 de la fue fuente nte de alta te tempera mperatura tura y cede uunn calor Q2 a la ddee baja temperatura temperatura produc produciendo iendo un traba trabajo jo sobre el exterior. exterior. El rendim rendimiento iento viene definido, definido, como en todo ciclo, por: Es mayor que cualquier máquina que funcione cíclicamente entre las mismas fuentes de temperatura. Como todos los procesos que tienen lugar en el ciclo ideal son reversibles, reversibles, el ciclo puede inv invertirse ertirse.. Entonces la máquin máquinaa absorbe absorbe

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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 calor de la fuente fría se denomina máquina frigorífica, y si es aportar calor a la fuente caliente, bomba de calor.

 Representaciónn gráfica del ciclo de Carnot en un diag  Representació diagrama rama P-V 

X.

CICLO DE OTTO

Un ciclo Otto ideal modela el comportamiento de un motor de explosión. Este ciclo está formado por seis pasos, según se indica en la figura. P Pruebe ruebe que el rendimiento de este ciclo viene dado por la expresión

Siendo r = VA / VB la razón de co compresión mpresión igual al cociente entre el volumen al inicio del ciclo de compresión y al final de él. Para ello, halle el rendimiento a

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partir del calor que entra en el sistema y el que sale de él; exprese el resultado en términos de las temperaturas en los vértices del ciclo y, con ayuda de la ley de Poisson, relacione este resultado con los volúmenes VA y VB.

10.11 Funcio 10. Funcionam namient ientoo ddee m moto otores res con el cicl cicloo de OTTO OTTO 

Admisión (1).- El pistón baja con la válvula de admisión abierta, aumentando la cantidad de mezcla (aire + combustible) en la cámara. cá mara. Esto se modela como una expansión a presión constante (ya que al estar la válvula abierta abier ta la presión es igual a la exterior). En el diagrama PV aparece como la línea recta E→A.



Compresión (2).- El pistón sube comprimiendo la mezcla. Dada la velocidad velocidad del proceso se supone que la mezcla no tiene posibilidad de intercambiar calor con el ambiente, por lo que el proceso es adiabático. Se modela como la curva adiabática reversible A→B, aunque en realidad no lo es por la presencia de factores irreversibles como la fricción. a. Combu Combustión: stión: Con eell pist pistón ón en su punto punto má máss alto, salta la chispa de la bujía. El calor generado en la combustión calienta bruscamente el aire, que incrementa su temperatura a volumen prácticamente constante (ya que al pistón no le ha dado tiempo a bajar). Esto se representa por una isócora B→C. Este paso es claramente irreversible irreve rsible,, pero para el caso de un proceso proceso isócoro en un gas ideal el balance es el mismo que en uno reversible.



Expansión (3).- La alta temperatura del gas gas empuja al pistón hacia abajo, realizando trabajo sobre él. De nuevo, por ser un proceso muy rápido se aproxima por una curva adiabática reversible C →D.



Escape (4).- Se abre la vválvula álvula de escape y el gas sale al exterior, empujado por el pistón a una temperatura mayor que la inicial, siendo sustituido por la misma cantidad de mezcla fría en la siguiente admisión. El sistema es realmente abierto, pues intercambia masa con el exterior. No obstante, dado que la cantidad de aire que sale y la que entra es la misma podemos, para el balance energético, suponer que es el mismo aire, que se ha enfriado. Este enfriamiento ocurre en dos fases. Cuando el pistón está en su punto más bajo, 23

 

el volumen permanece aproximadamente constante y tenemos la isócora D→A. Cuando el pistón empuja el aire hacia el exterior, con la válvula abierta, empleamos la isobara A →E, cerrando el ciclo. En total, el ciclo se compone de dos subidas y dos bajadas del pistón, razón por la que se le llama motor de cuatro tiempos. En un motor real de explosión varios cilindros actúan simultáneamente, de forma que la expansión de alguno de ellos realiza el trabajo de compresión de otros.

Al analizar el ciclo Otto ideal, podemos despreciar en el balance los procesos de admisión y de escape a presión constante A →E y E→A, ya que, al ser  idénticos y reversibles, en sentido opuesto, todo el calor y el trabajo que se intercambien en uno de ellos, se cancela con un término opuesto en el otro.

10.2 Rendimien iento El rendimiento (o eficiencia) de una máquina térmica se define, en general como “lo que sacamos dividido por lo que nos cuesta”. En este caso, lo que

sacamos es el trabajo neto útil, | W |. Lo que nos cuesta es el calor Qc, que

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introducimos en la combustión. No podemos restarle el calor | Qf | ya que ese calor se cede al al ambient ambientee y no es reutilizado reutilizado (lo qu quee violar violaría ía el enunc enunciado iado de Kelvin-Planck). Por tanto Sustituyendo el trabajo como diferencia de calores

Esta es la expresión general del rendimiento de una máquina térmica.

XI.

CICLO DE DIESEL 1 enunciado

Un motor motor diésel pu puede ede model modelarse arse con el ciclo id ideal eal forma formado do por seis pa pasos sos reversibles, según se indica en la figura. Pruebe que el rendimiento de este ciclo viene dado por la expresión

siendo r = VA / VB la razón de compresión y rc = VC / VB la relación de combustión. El método para obtener este resultado es análogo al empleado para el

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ciclo Otto. Compare los rendimientos del ciclo de Otto y el ddiésel. iésel. ¿Cuáles son las ventajas e inconvenientes respectivos? Un ciclo Diésel Diésel ideal es un modelo simplificado ddee lo que ocurre en un motor diésel. En un motor motor de esta clase, a diferencia de lo que ocu ocurre rre en un motor de gasolina la combustión no se produce por la ignición de una chispa en el interior de la cámara. En su lugar, aprovechando las propiedades químicas del gasóleo, el aire es comprimido hasta una temperatura superior a la de auto ignición del gasóleo y el combustible es inyectado a presión en este aire caliente, produciéndose la combustión de la mezcla. Puesto que sólo se comprime aire, la relación de compresión (cociente entre el volumen en el punto más bajo y el más alto del pistón) puede ser mucho más alta que la de un motor de gasolina (que tiene un límite, por ser indeseable la auto ignición de la mezcla). La relación de compresión de un motor diésel puede oscilar oscil ar entre 12 y 24, 24, mientras que el ddee gasolina puede rondar un valor de 8.

11.1 Funcionamiento de motores con el ciclo de Diesel Para modelar el comportamiento del motor diésel se considera un ciclo Diésel de seis pasos, dos de los cuales se anulan mutuamente: 

Admisión E→A.- El pistón baja con la válvula de admisión abierta, aumentando la cantidad de aire en la cámara. Esto se modela como una expansión a presión constante (ya que al estar la válvula abierta la presión presi ón es igual a la exterior). En el diagrama PV aparece apare ce como una recta horizontal.



Compresión A→B.- El pistón sube comprimiendo el aire. Dada la velocidad del proceso se supone que el aire no tiene posibilidad de intercambiar calor con el ambiente, por lo que el proceso es adiabático. Se modela como la curva adiabática reversible A→B, aunque en realidad no lo es por la presencia de factores irreversibles como la fricción.



Combustión B→C.- Un poco antes antes de que el pistón lle llegue gue a su punto m más ás alto y continuando hasta un poco después de que empiece a bajar, el inyector introduce el combustible en la cámara. Al ser de mayor duración que la combustión en el ciclo Otto, este paso se modela como una adición de calor

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a presión constante. Éste es el único paso en el que el ciclo Diesel se diferencia del Otto. 

Expansión C→D.- La alta temp temperatura eratura del gas empuja al pistón hacia abajo, realizando trabajo sobre él. De nuevo, por ser un proceso muy rápido se aproxima por una curva adiabática reversible.

Escape

D→A y A→E.- Se abre la válvula válvula de eescape scape y el gas sal salee al exterior, exterior,

empujado por el pistón a una temperatura mayor que la inicial, siendo sustituido por la misma cantidad de mezcla fría en la siguiente admisión. El sistema es realmente abierto, pues intercambia masa con el exterior. No obstante, dado que la cantidad de aire que sale y la que entra es la misma podemos, para el balance energético, suponer que es el mismo aire, que se ha enfriado. Este enfriamiento ocurre en dos fases. Cuando el pistón está en su punto más bajo, el volumen volumen permanece apro aproximadamente ximadamente constante y tenemos la isócora D→A. Cuando el pistón empuja el aire hacia el exterior, con la válvula abierta, empleamos la isobara A →E, cerrando el ciclo. En total, el ciclo se compone de dos subidas y dos bajadas del pistón, razón por la que es un ciclo de cuatro tiempos, aunque este nombre se suele reservar para los motores de gasolina.

XII.

CICLO DE BRAYTON Un ciclo Brayton (o Joule) ideal modela el comportamiento de uuna na turbina, como las empleadas en las aeronaves. Este ciclo está formado por cuatro pasos reversibles, según se indica en la figura. Pruebe que el rendimiento de este ciclo viene dado por la expresión

Siendo r = pB / pA la relación de presión ig igual ual al cociente entre la presión al final del proceso de compresión y al inicio de él. El método para obtener este resultado es análogo análogo al empleado par paraa el Ciclo Otto. Otto.

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12.1 Descri Descripción pción ddel el ciclo de de Brayto Braytonn El ciclo Brayton describe el comportamiento ideal de un motor de turbina de gas, como los utilizados en las aeronaves. Las etapas del proceso son las siguientes:

12.2 Func Funcionam ionamiento iento del ciclo del Brayton Brayton  Admisión.-El aire frío y a presión atmosférica entra por la boca de la turbina



Compresor.- El aire es comprimido y dirigido hacia la cámara de co combustión mbustión mediante un compresor (movido por la turbina). Puesto que esta fase es muy rápida, se modela mediante una compresión adiabática A →B.

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

Cámara de combustión.- En la ccáma ámara, ra, eell aire eess cale calenta ntado do po porr la combustión combu stión ddel el que queroseno roseno.. Puesto Puesto que la cámara eestá stá abie abierta rta el aire pu puede ede expandirse, expan dirse, por lo qque ue el calenta calentamiento miento se mode modela la com comoo un proces procesoo isó isóbaro baro B→C.



Turbina.- El aire caliente pasa por la turbina, a la cual mueve. En este paso el aire se expande y se enfría rápidamente, lo que se describe mediante una expansión adiabática C →D.



Escape.- Por último, el aire enfriado (pero a una temperatura mayor que la inicial) sale al exterior. Técnicamente, este es un ciclo abierto ya que el aire que escapa no es el mismo que entra por la boca de la turbina, pero dado que sí entra en la misma cantidad y a la misma presión, se hace la aproximación de suponer una recirculación. En este modelo el aire de salida simplemente cede calor al ambiente y vuelve a entrar por la boca ya frío. En el diagrama PV esto corresponde a un enfriamiento a presión constante D →A. Existen de hecho motores de turbina de gas en los que el fluido efectivamente recircula y solo el calor es cedido al ambiente. Para estos motores, el modelo del ciclo de Brayton ideal es más aproximado que para los de ciclo abierto.

•

Eficiencia en función del calor

•

Intercambio de calor

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De los cuatro procesos que forman el ciclo cerrado, cerr ado, no se intercambia calor en los procesos adiabáticos A→B y C→D, por definición. Sí se intercambia en los dos procesos isóbaros.

•

En la combustión B→C, una cierta cantidad de calor Qc (procedente de la energía interna del combustible) se transfiere al aire. Dado que el proceso sucede a presión constante, el calor coincide con el aumento de la entalpía

El subíndice "c" viene de que este calor se intercambia con un supuesto foco caliente. •

En la expulsión expulsión de los gases D→A el aire sale a una temperatura mayor que a la entrada, liberando posteriormente un calor | Qf |al ambiente. En el modelo de sistema cerrado, en el que nos imaginamos que es el mismo aire el que se comprime una y otra vez en el motor, modelamos esto como que el calor | Qf | es liberado en el proceso D →A, por enfriamiento. El valor absoluto viene de que, siendo un calor que sale del sistema al ambiente, su signo es negativo. Su valor, análogamente al caso anterior, es

El subíndice "f" viene de que este calor se cede a un foco frío, que es el ambiente.

XIII.

CONCLUSIONES

- La Seg Segund undaa Ley de la la Termodi Termodinám námica ica ha hace ce ref referen erencia cia a la esp espont ontane aneida idadd de los procesos que ocurren de manera natural, es decir, esta ley indica la dirección en la que ocurren ocurren llas as trasform trasformacione acioness en energétic ergéticas. as. Nos referim referimos os a espontaneida espontaneidadd a aquellos procesos donde se tiene un cambio de estado de un mayor potencial a un menor potencial como la transferencia de calor de los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja, una caída de agu agua, a, entre otros. - Como conse consecuenc cuencia ia de la Segunda Segunda L Ley ey apa aparece rece la prop propiedad iedad ttermod ermodinámic inámicaa entropía. Esta una magnitud mide la parte de la energía ene rgía que no puede utilizarse para producir un trabajo. Muchos autores se refieren a esta propiedad como el grado de

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desorden que poseen los sistemas; sin embargo lo correcto es referirse ella como la remoción de una restricción del sistema y el grado de desorganización del sistema. Se debe notar que la entropía es una carencia de organización de un sistema aislado que nunca disminuye ante procesos inducidos.

- Al real realizar izar este ttrabajo rabajo ddee investigació investigaciónn se cum cumplió plió co conn el obj objetivo etivo eestablec stablecido, ido, yyaa que se reafirmó los conocimientos teóricos sobre las maquinas térmicas, bombas de calor y refrigeradores ya que durante clases se vio muy poca la teoría y demasiados ejercicios los cuales quedaron bien entendidos.

XIV.

BIBLIOGRAFÍA •

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Reyes, M. (s.f.).  Laboratorio de termodinámica. Obtenido de www.dcb.unam.mx/.../Termodinamica/.../termodinamica/LT_P12_Compreso r_B.pdf 

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XV.

EJERCISIOS

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