II Ley Termodinámica Y Motores Termicos

Leonard Romero Brianith Navarro Cesar Barrios Damian Molina

“ El calor jamás fluye espontáneamente de un objeto frío a un objeto caliente”
“ La cantidad de ENTROPÍA de cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo”

¿ORDEN DEL DESORDEN?
“ El cambio de entropía, dS , entre dos estados de equilibrio está dado por el calor transferido, dQ , dividido entre la temperatura absoluta T del sistema, en ese intervalo”

“ UN ARREGLO DESORDENADO ES MAS PROBABLE QUE UNO ORDENADO, SI SE DEJAN ACTUAR LAS
LEYES DE LA NATURALEZA SIN INTERFERENCIA”
“ LOS SITEMAS AISLADOS TIENEDEN AL DESORDEN Y LA ENTROPIA ES UNA MEDIDA DE ESE DESORDEN”
“ LA ENTROPIA EN EL UNIVERSO CRECE EN TODOS LOS PROCESOS NATURALES”

INGENIERÍA
Relaciona la Eficiencia limitada de las maquinas térmicas
No es posible construir una máquina capaz de convertir por completo, de manera continua, la energía térmica en otras formas de energía.

La segunda ley abarca los procesos irreversibles de la naturaleza sin interferencia, por ejemplo, la sal se disuelve espontáneamente en el agua, pero la extracción de la sal del agua requiere alguna influencia externa.
Es posible convertir completamente el trabajo en calor, pero en la practica, es imposible convertir completamente el calor en trabajo sin modificar sus alrededores.
“ El calor no puede fluir espontáneamente de un objeto frío a otro cálido”; Este enunciado establece la dirección del flujo de calor entre dos objetos a diferentes temperaturas.
En la ley cero y la primera ley la temperatura y la energía interna son funciones de estado, es decir, se pueden utilizar para describir un estado de un sistema. Otra función de estado, relacionada con la segunda ley es la función entropía

Es un dispositivo capaz de transformar calor ( energía térmica) , en trabajo (energía mecánica) ,de modo continuo. Transforma energía térmica en trabajo mecánico por medio del aprovechamiento del gradiente de temperatura entre una fuente de calor (foco caliente) y un sumidero de calor (foco frio).

Los motores térmicos transforman un flujo de calor en trabajo mediante una serie de procesos termodinámicos que realizan de forma continuada sobre un fluido motor. En conjunto estos procesos forman un ciclo termodinámico. Un ciclo termodinámico es una evolución cíclica de procesos termodinámicos que evolucionan dentro de un intervalo de temperaturas.
La concepción y tipología del mecanismo y arquitectura del motor limita tecnológicamente este salto térmico, así como el tiempo en que realiza el ciclo termodinámico. De este modo, se distinguen dos concepciones principales de motor: el motor volumétrico y pulsante y el motor de flujo continuo.
Los motores volumétricos, como los motores alternativos, encierran el fluido de trabajo en un recinto cerrado en el que se variará el volumen y se realizará el ciclo termodinámico. En consecuencia, el ciclo termodinámico puede analizarse visualizando temporalmente los procesos de aportación y extracción de calor que se realizan en el volumen variable y por los cuales se realiza un trabajo en el eje de salida del motor.
En los motores de flujo continuo, como las turbinas de gas, el fluido avanza en el interior del motor, de modo que todas las evoluciones del ciclo se realizan simultáneamente en las diferentes partes del motor. El ciclo termodinámico se visualiza analizando espacialmente el fluido motor en un mismo instante.

De toda la energía introducida en el motor con el combustible solo una parte se transforma en energía mecánica, perdiéndose el resto por diversos caminos. Una de las perdidas más importantes son los gases de la combustión (son expulsados a altas temperaturas) y por tanto llevan asociada una cantidad de energía que en un principio no se utiliza. Existen varios métodos para utilizar esta energía y de este modo incrementar la potencia mas no el rendimiento. Otras perdidas muy significativa las ocasiona el liquido de la refrigeración que extrae el calor del motor. Por otra parte todos los elementos calientes del motor radian energía por su temperatura lo que constituye la 3ª clase de perdida importante de energía. En general podemos decir que el poder calorífico del combustible es igual al trabajo obtenido más las perdidas. Perdidas de refrigeración 25% Perdidas de gases de escape 25% Perdidas de la radiación calorífica 15-25%

Se define como la razón entre el trabajo neto realizado y el calor absorbido durante un ciclo
Este resultado muestra que una máquina térmica tiene una eficiencia de 100% (e = 1) sólo si QF = 0, es decir, si no se libera calor a la fuente fría. En otras palabras, una máquina térmica con una eficiencia perfecta deberá convertir toda la energía calórica absorbida QC en trabajo mecánico. La segunda ley de la termodinámica, que enseguida analizamos, establece que esto es imposible.

Un motor de pistones, alimentado con gasolina, no es capaz de alcanzar 100% de eficiencia térmica . Es decir, no puede aprovechar todo el calor generado por la combustión para transformarlo en fuerza motriz. Los motores de combustión interna a gasolina son derrochadores, su eficiencia térmica es bastante pobre. Alrededor de 30% de la energía calórica que disponen, la transforman en movimiento y la otra parte la disipan (pérdida), hacia la atmósfera. Su popularidad se basa en la agilidad de aceleración que presentan, a diferencia de otros tipos como el diesel, que arrojan mejor eficiencia térmica pero son más lentos.

R/ El rendimiento de un motor térmico es la relación existente entre el trabajo producido y el calor absorbido. De acuerdo con la fórmula Donde W es Trabajo producido y Q es Calor Absorbido. Entonces podemos ver que el resultado que nosotros deseamos en un motor térmico es potencia y que el suministro exigido es el calor absorbido mediante el cual realizara el trabajo que deseamos.

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II Ley Termodinámica Y Motores Termicos

by Brianith Navarro on Nov 24, 2009

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