termodinámica, maquinas y segunda ley
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-Maquinas térmicas y la segunda ley de la termodinámica.
--Procesos reversibles e irreversibles.--La maquina de Carnot.
Capítulo 22
Establece que procesos pueden ocurrir y cuales no en la naturaleza.
La energía siempre fluye del cuerpo mas caliente al mas frio para así poder buscar el equilibrio.
La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Las maquinas térmicas y2ª ley de la
termodinámica
Es un dispositivo destinado a la producción de un trabajo por medio de un aporte calórico.
Un motor térmico es el conjunto de elementos mecánicos que permite obtener energía mecánica a partir de la energía térmica obtenida de una reacción. Este, puede obtener energía térmica, una maquina térmica necesita energía térmica para funcionar
Maquina térmica
A partir de la primera ley de la termodinámica podemos dar cuenta de que el trabajo W realizado por la maquina es igual al calor neto que fluye hacia ella. Esto quiere decir que el área que encierra la curva que se da con el gráfico es el mismo que el trabajo neto.
Si definimos la eficiencia térmica (e) con el cociente del trabajo neto a la energía térmica absorbida a una temperatura mas alta durante el ciclo:
c
f
c
fc
c Q
Q
Q
Q
We
1
Esta fórmula muestra que una máquina tiene un 100% de eficiencia sólo sí Qf = 0. Es decir, no se entrega energía térmica al reservorio frío.
Reversible: En su conclusión tanto el sistema como sus alrededores regresan de manera exacta a sus condiciones iniciales.
Irreversible: Son todos los que no cumplen con las condiciones de los procesos reversibles. No vuelven a su estado original.
Procesos reversibles e irreversibles
Gas a Ti
Membrana
Vacío
Muro aislado
Arena
Depósito caliente
Un francés demostró que una maquina térmica puede realizar un ciclo ideal(ciclo de Carnot) realizado por una maquina que es la mas eficiente. Este realiza la máxima cantidad de trabajo a la mas alta temperatura.
El teorema de carnot es: “Ninguna maquina térmica real que opere
entre dos reservatorios de energía puede ser mas eficiente que una maquina de carnot que opere entre los mismos dos reservatorios .”
La maquina de Carnot
Ciclo de carnot