Ciclos Ericson

CICLOS TERMODINÁMICOS ERICSSON

PRINCIPIOS DE FUNDAMENTO DEL CICLO

CICLOS DE STIRLING Y ERICSSON

Combustión externa

Más similares al de Carnot ya que trabaja entre dos fuentes térmicas

Diagramas TS y PV de los ciclos de Carnot, Stirling y Ericsson

No son prácticos: Necesitarían la transferencia ideal de calor a T=cte

Esto requeriría superficies muy grandes o un tiempo infinito

LA EJECUCIÓN DEL CICLO STIRLING

-2 Expansión Istoterma.de la fuente a TH

2 -3 Ambos pistones se mueven a velocidad manteniendo v=cte

3- 4 Compresión Isoterma, la fuente a TL

4-1 Ambos pistones se mueven a velocidad manteniendo v=cte Se absorbe calor la misma se cede calor a la misma

El regenerador se queda con el calor en 2 3 haciendo que el gas se enfríe este calor lo devuelve en 4 1 haciendo que se caliente

UN MOTOR ERICSSON DE FLUJO PERMANENTE

El fluido fluye de manera constante. La compresión y la expansión se produce en el compresor y en la turbina respectivamente

El regenerador es ahora un intercambiador de calor a contraflujo

GRAFICA DEL CICLO

BALANCES DE ENERGIA

La ley de la conservación de la energía establece que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma (1° Ley de la Termodinámica). La velocidad a la que la energía (U, Ep, Ek) se transfiere a un sistema por los flujos de entrada, más la velocidad con la que entra en el sistema el Q y el W, menos la velocidad con la que se transporta al exterior del sistema dicha energía es igual a la velocidad de acumulación de la energía en el sistema.

Acumulación = Entradas - Salidas

Sistema: masa, material, unidad de un equipo, especificada arbitrariamente para los propósitos de un estudio. Deben definirse sus límites.

a. Abiertos ó con flujo: intercambio de masa.

b. Cerrado ó sin flujo: no existe transferencia de masa.

Propiedades: cualquier característica del material que puede ser medida de forma directa o calculada cuando no se puede realizar directamente. Dependen de las condiciones del sistema en un momento determinado y no de lo que haya ocurrido anteriormente. Se dice que una propiedad es extensiva cuando su valor corresponde a la mayoría de los subsistemas en que se puede dividir el sistema principal. Intensiva es aquella propiedad cuyos valores no son aditivos y no varían con la cantidad que hayamos elegido para el estudio. Dos propiedades son independientes entre si cuando se puede encontrar una variación del estado del sistema de tal forma que una de ellas cambie sin que la otra varíe para nada.

El conjunto de propiedades independientes que es necesario fijar para describir el estado de un sistema viene determinado por la regla de las fases.

Estado: es un conjunto material con un determinado conjunto de propiedades en un momento dado. El estado del sistema no depende ni de la forma ni de la configuración del mismo sino sólo de las propiedades intensivas.

Calor: es la parte del flujo de energía total que se transfiere al sistema y que está provocado por diferencias de temperaturas entre el sistema y los alrededores. Se puede transferir de 3 formas:

-Conducción.

-Convección.

-Radiación.

El criterio de signos: positivo cuando el sistema absorbe calor; negativo cuando desprende calor.

El flujo es de T1 ® T2; T1>T2

Trabajo: el flujo de energía que surge como respuesta a cualquier cambio que no sea una diferencia de temperatura. Puede ser una fuerza, un torque o un voltaje.

Tanto el trabajo como el calor se refieren sólo a cambios en el sistema pero no tiene sentido decir que un sistema contiene una determinada cantidad de calor. El criterio de signos es el mismo del calor.

Energía cinética: es la energía debida al movimiento del sistema con respecto a algún marco de referencia y considerando el sistema como un todo.

Energía potencial: es la energía debida a la posición del sistema en un campo potencial o bien la energía debida a alguna configuración de equilibrio.

Energía interna: es la energía debida al movimiento de las moléculas con respecto al centro de masas del sistema. Es también la energía debida a los movimientos de rotación y vibración, a las interacciones electromagnéticas y a las interacciones de sus componentes atómicas y subatómicas.

Entalpía: H = U + PV El cambio de entalpía y el incremento de energía interna depende solamente del estado inicial y final del sistema. Se dice que ambas son funciones de estado ya que no dependen del camino recorrido.

Balance de Energía

Para llevar a cabo los balances de materia se utiliza la ley de conservación de la masa, la cual indica que la masa que ingresa al sistema es igual a la que sale más la acumulada en el proceso. De manera similar se puede enunciar la ley de conservación de energía, la cual postula que toda la energía que entra a un proceso es igual a la que sale

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