Maquinas térmicas

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Instituto Tecnológico Superior De Lerdo Ingeniería Ambiental Termodinámica “Maquinas Térmicas” Daniela Abigail Hernández López

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Información clara y básica para el buen entendimiento del funcionamiento de una Maquina Térmica, muestra sus características y algunos ejemplos que describen el concepto fundamental de una maquina termica

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Instituto Tecnológico

Superior De Lerdo

Ingeniería AmbientalTermodinámica

“Maquinas Térmicas”

Daniela Abigail Hernández López

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Maquinas

Térmicas

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• El trabajo se puede convertir fácilmente en otras formas

de energía, pero convertir estas formas en trabajo no es

fácil.

El trabajo mecánico

que realiza la flecha.

Se convierte en la

energía interna del

agua, esta energía

puede salir del agua

en forma de calor.

El transferir

calor al agua no

generara que la

flecha gire

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•Se denomina maquinas térmicas a aquellos sistemas o mecanismos que realizan un ciclo en el que se convierte el calor a trabajo.

Maquinas térmicas

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Características

Reciben calor de una FUENTE a temperatura

alta (energía solar, horno de petróleo,

reactor nuclear, etc.)

Convierten parte de ese calor en trabajo

Rechazan el calor de deshecho hacia un

SUMIDERO de calor de baja temperatura

Operan en un ciclo: las maquinas térmicas y otros dispositivos cíclicos suelen incluir un fluido al y desde

el cual el calor se transfiere energía mientras se someten un ciclo: fluido

de trabajo.

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Parte del calor que

recibe una maquina

térmica se convierte en

trabajo, mientras que

el resto es rechazado a

un sumidero.

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Clasificación de las maquinas

térmicasCombustión externa:

El combustible se quema fuera del motor. Ej. una maquina de vapor.

Combustión interna:

El combustible se quema dentro de la maquina. Ej. Motor de un coche

De reacción:

Estas utilizan el principio de acción y de reacción. Ej. El motor de un avión

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Trabajo en la maquina térmica

• La variación de energía interna en este sistema es

nula, ya que este debe trabajar en ciclos

• Por lo tanto el trabajo realizado en el sistema va a

ser igual a:

• La salida de trabajo neto del sistema también es

igual a la transferencia neta de calor hacia el

sistema La maquina térmica

convierte en trabajo 37.5% del calor que

recibe

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Ciclo combinado

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El Precipitador Electrostático

• Elimina las partículas de

materia de los gases de

combustión por lo que

reduce la contaminación

en el aire son capaces

de eliminar hasta un

99% de la ceniza del

humo.

Además de reducir el nivel de

partículas de materia en la

atmosfera, el precipitador

electrostático recupera

materiales valiosos en forma

de óxidos metálicos

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La Segunda Ley De La Termodinámica:

“Enunciado de Kelvin-Planck”

• En esta maquina térmica se muestra que incluso bajo

condiciones ideales una maquina de este tipo debe

rechazar algo de calor hacia un deposito que se encuentra

a baja temperatura con la finalidad de completar el ciclo.

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Ninguna maquina térmica puede convertir todo el calor que

recibe en trabajo útil.

Esta limitación de la eficiencia térmica las maquinas

térmicas forman la base para el enunciado de Kelvin-Planck

de la segunda ley de la termodinámica, que se expresa

como sigue:

“ES IMPOSIBLE QUE UN DISPOSITIVO QUE OPERA EN UN

CICLO RECIBA CALOR DE UN SOLO DEPOSITO Y

PRODUZCA UNA CANTIDAD NETA DE TRABAJO”

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• Una maquina térmica debe intercambiar calor con un

sumidero de baja temperatura así como una fuente de

temperatura alta para seguir funcionando.

• El enunciado de Kelvin-Planck lo podemos expresar

también como: “ninguna maquina térmica puede tener una

eficiencia térmica de 100 por ciento”

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GRACIAS…