Breu descripció de les màquines tèrmiques. El tractament de l'entropia és molt millorable

1. Les màquines tèrmiques

2. dos formes de transmetre calor

3. S'anomena màquina tèrmica a un dispositiu capaç d'extreure calor d'un cos fred i cedir-lo a un de calent o de convertir la calor en una certa quantitat de treball

5. un altre més fred. Si volem que ho faci a l'inrevés,

6. hem de realitzar un treball

7. El treball es pot convertir tot en calor, a l'inrevés no,

8. treballant en cicles. Sempre es perd una part quan

9. passem de calor a treball (treballant en cicles)

10. màquines tèrmiques generadors d'energia mecànica de combustió externa instal·lacions de vapor turbines de vapor de combustió interna alternatives d'encesa provocada d'encesa per compressió de combustió interna rotatives motor Wankel turbines de gas de cicle obert consumidors d'energia mecànica màquines frigorífiques bombes de calor classificació de diferents tipus de màquines tèrmiques usuals

11. Eficiència tèrmica esquema d'una màquina de vapor el subíndex h vol dir hot , i el c cool

12. donat que segueix un cicle, l'energia interna no varia. Si ho fes, suposaria una màquina que crea energia, la qual cosa és impossible per què posem Q c en valor absolut?

13. llavors el rendiment serà:

14. una altra expressió del rendiment és: donat que Q c és sempre menor que Q h , tenim que el rendiment no pot ser més gran d'1

15. La màquina de Carnot Cap màquina tèrmica pot tenir un rendiment superior a una màquina reversible (de Carnot) funcionant entre el mateix parell de fonts tèrmiques. Màquina reversible: aquella que pot anar d'un estat a un altre i a l'inrevés sense pèrdua d'energia. No hi haurà per tant pèrdues, fregament, etc.

17. adiabàtica (expansió) 2 a 3

18. isotèrmica (cedeix calor) 3 a 4

19. adiabàtica (compressió) 4 a 1 W e

20. etapa i: a un gas ideal, si no varia la temperatura no hi ha variació de la seva energia interna (U). Llavors: etapa iv:

21. llavors el rendiment és:

22. per tant, el rendiment màxim d'una màquina tèrmica que funcioni entre dos focus de temperatures T h i T c serà: llavors tenim: rendiment tipus de màquina tèrmica real ideal impossible També anomenat eficiència tèrmica de Carnot

23. exercicis 9 i 10 pàg 39 (McG-H) qüestions 1 i 2 pàg 57 exercici 1 pàg 57 (excepte entropia)

24. Entropia Definició d'entropia si l'intercanvi de calor es realitza a la temperatura T i (reversiblement)

25. Si l'intercanvi de calor es realitza entre dos cosos a diferent temperatura (el més habitual), tenim que: L'entropia ens mostra quins processos no són possibles. Per ex: que un gas es retiri espontània- ment a un racó del recipient, que en una dissolució el solut i el dissolvent es separin espontàniament, etc.

26. Per a una màquina de Carnot (recordem que és reversible en totes les seves etapes)

27. on t és el medi ambient sent h el focus calent i c el focus fred

28. el treball perdut és millor calcular-lo comparant el treball que s'obtindria en un procés reversible amb l'obtingut realment:

30. Reescalfament

31. Treball a la turbina (refredament adiabàtic)

32. Condensació

33. economitzador evaporació Obtenció de treball

34. turbines: tipus Eqüació de Bernouilli d'acció: toveres + rodets mòbils de reacció: rodets fixos i mòbils

36. tubina de mitjana pressió (reacció)

37. turbina de baixa pressió (reacció)

38. a + b turbina refredament (d) (e) pressió

39. cicle Clausius - Rankine

40. motor de combustió interna alternatiu amb encesa per guspira el cicle Otto web molt interessant sobre motors

42. compressió

43. explosió: video

44. escapament

45. video

47. explosió - escapament web de motors

48. video

50. serres mecàniques

51. petits grups electrògens

52. cotxes econòmics (Tata, etc.)

53. motor de combustió interna alternatiu amb encesa per compressió: el motor dièsel l'elements més important: el sistema d'injecció

54. web motors vídeo

55. Comparativa dels cicles Otto i Dièsel Otto Dièsel Carnot

56. característiques dels motors cilindrada relació de compressió parell motriu i potència

57. cilindrada n c és el nombre de cilindres c és la carrera

58. relació de compressió, r sent V mín el volum de la cambra de combustió

59. Potència i parell motor on  és el parell motor i  és la velocitat angular del motor Un motor elàstic té el parell màxim a revolucions baixes. El dièsel solen tenir una  més baixa però el seu parell és elevat i s'obté a baixes revolucions

61. sobrealimentació

62. Al cicle Otto: evitar la detonació o autoencesa durant la compressió. Per això el grau de com- pressió resta limitat.

63. La sobrealimentació és una altra possibilitat: entrada de més aire del necessari per assegurar la combustió completa (turboalimentació).

64. sobrealimentació common rail : la injecció de combustible es fa a una cambra comuna a tots els cilindres a alta pressió (> 2000 bar) i s'injecta en vàries etapes ( multijet )

65. Motors d'explosió rotatius. El motor Wankel web motors

66. video vídeo2 vídeo3

67. turbines de gas de cicle obert

68. web de motors

69. màquines frigorífiques esquema d'una màquina frigorífica

70. esquema d'un refrigerador cicle d'un refrigerador

71. per valorar l'eficiència d'una màquina frigorífica emprem el coeficient d'eficàcia o coeficient d'operació (COP)

72. màquina reversible: la bomba de calor