lunes, 23 de abril de 2012

Eficiencia y transferencia de energía


En general la máquina absorberá o perderá calor durante las diversas etapas del ciclo de trabajo.
Fundamento de las máquinas térmicas:

  • 1er principio de la termodinámica:
Q= W + ΔU el rendimiento de una màquina térmica nunca es de 100%
  • 2do principio de la termodinámica:
Es imposible la transferencia de calor de un foco fría a otro caliente.

Kelvin: No es posible ningún proceso cuyo resultado sea la conversión completa de calor en trabajo. Siempre habrá una cantidad que se disipa en el ambiente que rodea al sistema.

Claussius: No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la transferencia de calor de un cuerpo fría a otro más caliente.

Clasificacìón de las Máquinas Térmicas

De acuerdo con la combustión que se produzca ya sea en el interior o en el exterior las maquinas acontinuacion mostramos la siguiente clasificacion:

  • Máquinas de combustión externa: 
Es una máquina que realiza una conversión de energía calorífica en energía mecánica mediante un proceso de combustión que se realiza fuera de la máquina, generalmente para calentar agua que, en forma de vapor, será la que realice el trabajo.



tal es el caso de la maquina de vapor que transforma la energía térmica de una cantidad de vapor de agua en energía m
Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.

  • Máquinas de combustión interna:
Estas maquinas obtienen energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte princip
En este caso mostramos el motor de cuatro tiempos. Se denomina ciclo, o motor de cuatro tiempos, al que precisa cuatro, o en ocasiones cinco, carreras del pistón o émbolo - dos vueltas completas del cigüeñal - para completar el ciclo termodinámico de combustión. Estos cuatro tiempos son:

Aspiración: El pistón baja y hace entrar la mezcla de aire y gasolina preparada por el carburador en la cámara de combustión.
Compresión: El émbolo comprime la mezcla inflamable. Aumenta la temperatura.
Expansión: Una chispa de la bujía inicia la explosión del gas, la presión aumenta y empuja el pistón hacia abajo. Así el gas caliente realiza un trabajo.
Expulsión: El pistón empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape.

¿Qué son las Máquinas Térmicas?

 Blog Realizado por: Rafael Medina, Manuel López, Manuel Aguilar, Everardo Múzquiz, Ricardo Castillo, Rodrigo Cervantes.

Las maquinas térmicas son un dispositivo capaz de transformar el calor en energía mecánica. El calor necesario para conseguir que funcione una máquina térmica procede, generalmente, de la combustión de un combustible, esta sustancia reacciona químicamente con otra sustancia para producir calor, o que produce calor por procesos nucleares.
Este calor es absorbido por un fluido que, al expandirse, pone en movimiento las distintas piezas de la máquina, transfiriendo el calor del depósito con mayor temperatura al depósito de menor temperatura.
Este hecho constituye una regla general de toda maquina térmica y da lugar a la definición de un parámetro característico de cada maquina que se denomina Rendimiento y se define como el coeficiente entre el trabajo efectuado y el calor empleado para conseguirlo.