CICLOS REVERSIBLES El ciclo de Carnot.

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1 CICLOS REVERSIBLES El ciclo de Carnot

2 Ciclos de potencia...

3 Ejemplo: una consecuencia de K-P
¿Qué es Wciclo?

4 Ejemplo: una consecuencia de K-P
Suposiciones: Ciclo reversible de potencia. Almacenamiento a temperatura constante, TH.

5 Ejemplo: una consecuencia de K-P
Análisis De acuerdo con el enunciado K-P, Wciclo < 0. Como el ciclo es reversible, es posible regresar tanto al sistema como al ambiente a sus estados iniciales.

6 Ejemplo: una consecuencia de K-P
Conclusión Así, no habría cambio neto en las condiciones del almacenamiento o el aumento de la masa que se use para acumular energía en el ambiente. Esto es verdad si y sólo si WCiclo = 0.

7 ¿Qué es un ciclo reversible de potencia?

8 Un ciclo reversible de potencia es aquel que comprende una secuencia de procesos reversibles.
Máquina de calor cíclica reversible

9 Generalización de la máquina de calor cíclica...
Ambiente Ambiente local Sistema Interacciones energéticas con el ambiente local, i.e., calor y trabajo.

10 Rendimiento de los ciclos de potencia
¿Cuál es el mejor rendimiento que se espera de una máquina de calor cíclica que opera entre dos almacenamientos térmicos?

11 Rendimiento de los ciclos de potencia
¿Existe un diseño específico que produzca la “mejor posible” máquina cíclica?

12 El rendimiento de los ciclos de potencia y la segunda ley
La segunda ley obliga a tener dos almacenamientos térmicos. La segunda ley establece como imprescindible una diferencia de temperatura para que el ciclo opere. Se aplica a los ciclos que producen trabajo y a los que lo consumen.

13 Rendimiento de los ciclos de potencia
Eficiencia de la primera ley para ciclos productores de trabajo.

14 Rendimiento de los ciclos de potencia
Coeficiente de rendimiento para los ciclos consumidores de trabajo.

15 Ciclo completamente reversible de potencia
El ciclo de Carnot… Ciclo completamente reversible de potencia

16 Procesos del ciclo de Carnot...
Adición de calor reversible, a temperatura constante (isotérmica), desde un almacenamiento de alta temperatura. Expansión reversible adiabática.

17 Procesos del ciclo de Carnot...
Eliminación de calor reversible a temperatura constante (isotérmica) hacia un almacenamiento de baja temperatura. Compresión reversible, adiabática al estado original.

18 El ciclo de Carnot p V Adición de calor reversible a TH = const.
Transferencia reversible de trabajo, Q = 0 Adición de calor reversible a TH = const. V p reversible de trabajo, Q = 0 Eliminación reversible de calor a TC = const.

19 El ciclo de Carnot es completamente reversible.
Cada proceso es reversible en sí mismo.

20 Se puede operar en cualquier dirección.
El ciclo de Carnot Puede ser tanto un ciclo productor de trabajo como uno consumidor de éste. Se puede operar en cualquier dirección.

21 Debido a su reversibilidad y generalidad.
El ciclo de Carnot Representa una idealización de la mayoría de ciclos de potencia (los productores y los consumidores de trabajo). Debido a su reversibilidad y generalidad.

22 Términos y conceptos clave
Ciclo de Carnot Proceso reversible isotérmico Proceso adiabático reversible Ciclo reversible