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Segunda Ley Termodinamica - ¿Qué es un ciclo termodinamico?, ¿A qué se refiere con rendimiento Térmico?, Menciona un ciclo mecanico



Segunda Ley Termodinamica
1.
¿Qué es un ciclo termodinamico?
Se denomina ciclo termodinamico a cualquier serie de procesos termodinamicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regrese a su estado inicial; es decir, que la variación de las magnitudes termodinamicas propias del sistema sea nula.
No obstante, a variables como el calor o el trabajo no es aplicable lo anteriormente dicho ya que éstas no son funciones de estado del sistema, sino transferencias de energía entre éste y su entorno. Un hecho característico de los ciclos termodinamicos es que la primera ley de la termodinamica dicta que: la suma de calor y trabajo recibidos por el sistema debe de ser igual a la suma de calor y trabajo realizados por el sistema.


2. ¿A qué se refiere con rendimiento Térmico?
El rendimiento térmico se expresa como la relación entre el trabajo útil producido por un motor y la energía calórica total contenida en el combustible, estando ambos expresados en las mismas unidades, ya sea calóricas o de trabajo mecanico.
3 ¿Cual es la eficiencia térmica de un ciclo?
El Ciclo de Rankine es un ciclo termodinamico en el que se relaciona el consumo de calor con la producción de trabajo. Como otros ciclos termodinamicos, la maxima eficiencia termodinamica es dada por el calculo de maxima eficiencia del Ciclo deCarnot. Debe su nombre a su desarrollador, el ingeniero y físico escocés William John Macquorn Rankine.
4. ¿Que es una maquina térmica?
Son maquinas de fluido compresible
En los motores térmicos, la energía del fluido que atraviesa la maquina disminuye, obteniéndose energía mecanica.
En el caso de generadores térmicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluido incrementa su energía al atravesar la maquina.
Los motores térmicos, son maquinas que emplean la energía resultante de un proceso, generalmente de combustión, para incrementar la energía de un fluido que posteriormente se aprovecha para la obtención de energía mecanica.

5. Menciona un ciclo mecanico
El sistema de refrigeración
Que mas se emplea es el de comprensión. En las maquinas de este tipo constituye la parte central del sistema la bomba o compresor, que recibe vapor a baja presión y lo comprime. Con esta operación se elevan considerablemente la presión y la temperatura del vapor. Luego, este vapor comprimido y calentado fluye por el tubo de salida hasyte el condensador o permutador térmico, donde el vapor cede su calor al agua o aire frío que rodea al condensador. En esta forma su temperatura desciende hasta el punto de condensación, y se convierte en líquido con la correspondiente liberación de calor que ocurre en estos casos.
Que esun ciclo de Rankine
La eficiencia del ciclo Rankine puede incrementarse también aumentando la presión de operación en la caldera. Sin embargo, un aumento en la presión de operación de la caldera origina un mayor grado de humedad en los últimos pasos de la turbina. Este problema puede solucionarse haciendo uso de recalentamiento, en donde el vapor a alta presión procedente de la caldera se expande solo parcialmente en una parte de la turbina, para volver a ser recalentado en la caldera. Posteriormente, el vapor retorna a la turbina, en donde se expande hasta la presión del condensador. Un ciclo ideal con recalentamiento, y su correspondiente diagrama temperatura-entropía aparece en la siguiente figura. Obsérvese en esta figura que el ciclo Rankine con sobrecalentamiento solamente, sería mas eficiente que el ciclo con recalentamiento, si en el primero fuera posible calentar el vapor hasta el estado 1' sin incurrir en problemas de materiales.
1) A que se refiere con los refrigeradores
Menor que un ciclo de Carnot, porque se añade calor distinto al de la temperatura mas alta. Este defecto se puede compensar usando un ciclo regenerativo. A continuación se presentan dos métodos, aunque el primero es muy impractico. En la figura A el líquido se bombea hacia unos serpentines en la turbina para lograr una transmisiónde calor. Así, podemos decir que el fluido sufre un incremento de temperatura reversible de a hasta b, mientras que se expande y enfría reversiblemente desde d hasta e. La eficiencia térmica de este ciclo regenerativo es igual a la del ciclo de Carnot. La prueba es que en el ciclo existen tres condiciones:
El calor es añadido al ciclo a una temperatura constante TA
El calor es rechazado del ciclo a otra temperatura constante TB.
Todos los procesos son, o los consideramos, reversibles.
2) Que es una bomba de calor
Una placa solar que consume 1 KW nos produce una cantidad de calor de 1 Kw; una Bomba de Calor que consume 1 Kw ofrece calor correspondiente a 3 Kw, si ademas se utiliza con tarifa nocturna el rendimiento seria, 6 Kw por el precio de 1 Kw esto es C.O.P 6
Se trata de un aparato que no produce calor sino que lo transporta, tiene un funcionamiento analogo al de las maquinas frigoríficas, pero con sentido inverso. Toma calor del aire, del agua o de cualquier otro medio exterior y lo transfiere al espacio que se desea calefactar. La eficiencia disminuye al bajar la temperatura exterior, así como al aumentar el salto térmico entre el exterior y el interior.
Concepto
1) Que es un proceso espontaneo
Un proceso espontaneo es aquel que tiene una tendencia natural a ocurrir por su propia disposición.2) Que es un proceso reversible
Son idealizaciones de procesos verdaderos. Un ejemplo familiar y ampliamente utilizado es la ecuación e Bernoulli que hemos visto para llevar a cabo balances de flujos de entrada y salida Los procesos reversibles son extremadamente útiles para definir límites al sistema o del comportamiento de dispositivos, para identificar las areas en las cuales ocurren las ineficiencias y permite dar criterios en el diseño de dispositivos.
Una característica importante de un proceso reversible es que, dependiendo del proceso, este representa el trabajo maximo que se puede extraer al ir de un estado a otro, o bien el trabajo mínimo que es necesario para crear un cambio de estado.
3) Que es entropía
Es un concepto en termodinamica, mecanica estadística y teoría de la información. La entropía se concibe como una 'medida del desorden' o la 'peculiaridad de ciertas combinaciones'. Como la entropía puede ser considerada una medida de la incertidumbre, y la información tiene que ver con cualquier proceso que permite acotar, reducir o eliminar la incertidumbre; resulta que el concepto de información y el de entropía estan ampliamente relacionados entre sí, aunque se necesitaron años de desarrollo de la mecanica estadística y de la teoría de la información antes de que esto deviniera aparente.


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