Máquinas y Refrigeradores térmicos Ciclos termodinámicos
1. Máquina térmica Convierte parcialmente calor en trabajo. El calor que se extrae del foco caliente se convierte en trabajo y calor que se cede al foco frío. La sustancia de trabajo puede ser agua, aire, gasoil, gasolina.. Foco Caliente Th Máquina Qh>0 W>0 Tc Qc<0 Foco Frío
1.1 Procesos cíclicos Pueden funcionar como máquinas térmicas. Ciclo: el primer estado y el último tienen la misma temperatura. Ideal Rendimiento térmico Área positiva encerrada por el ciclo en un diagrama pV
2. Ciclo de Carnot Ciclo de rendimiento máximo. Isoterma Adiabática Isoterma Adiabática
2. Ciclo de Carnot (2) 12 Expansión Isotérmica. T=cte 23 Expansión Adiabática. Q=0 34 Compresión Isotérmica. T=cte 41 Compresión Adiabática. Q=0
2. Ciclo de Carnot (3) Trabajo total Rendimiento Entropía
3. Ciclo Diesel Adiabática Isobara Adiabática Isócora Isobara Q23>0 Adiabática Adiabática Q41<0 Isocora Adiabática Isobara Adiabática Isócora
3. Ciclo Diesel (2) 12 Compresión Adiabática. Q=0 23 Expansión Isobara. P=cte 34 Expansión Adiabática. Q=0 41 Compresión isócora. V=cte
3. Ciclo Diesel (3) Grado de compresión Trabajo total Rendimiento Entropía
4. Refrigerador térmico Extrae calor de un foco frío. El calor se extrae del foco frío realizando trabajo y se cede al foco caliente. La sustancia de refrigeración puede ser agua, aire, gasoil, gasolina.. Foco Caliente Th Refrigerador Tc Qc>0 Qh<0 W<0 Foco Frío
4.1 Procesos cíclicos Pueden funcionar como refrigeradores térmicos. Son los mismos ciclos que la máquina, pero recorridos en sentido contrario. Ciclo: el primer estado y el último tienen la misma temperatura. Eficacia térmica Área negativa encerrada por el ciclo en un diagrama pV
4.2 Ciclo de Carnot (ref.) 14 Expansión Adiabática. Q=0 43 Expansión Isotérmica. T=cte 32 Compresión Adiabática. Q=0 21 Compresión Isotérmica. T=cte
4.2 Ciclo de Carnot (ref.) Trabajo total Eficacia Entropía