Fisica termodinamica

DESARROLLO

1. La figura 1 muestra un motor de combustión interna. Con respecto a la imagen reconozca tres partes y describa su funcionamiento. Figura 1: Motor de combustión interna.

R:

1. Válvulas: de admisión y escape; su función es la de permitir el ingreso de la mezcla de aire y combustible a la cámara de combustión para el caso de las de admisión. Éstas se cierran mientras ocurre el proceso de compresión y de ignición de la mezcla. Posteriormente las de escape permiten la salida de los gases producto de la combustión, para permitir la ejecución de un nuevo ciclo.

2. Pistones: son los encargados de comprimir la mezcla aire / combustible en la cámara de combustión, constituyen una pared móvil de la cámara de combustión, transmitiendo la energía de los gases de la combustión al cigüeñal mediante un movimiento alternativo dentro del cilindro.

3. Cigüeñal: es un eje con contrapesos presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela-manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa.

2. Identifique las principales características de las máquinas térmicas.

Una máquina térmica es una máquina que tiene como característica principal, que funciona transformando energía térmica en energía mecánica para producir trabajo, esto gracias a la energía que contiene el fluido que atraviesa la máquina (combustible). A su vez al transformar energía térmica en mecánica, cede calor hacia el medio.

Están conformadas por una serie de elementos mecánicos y móviles que son los encargados de la transformación de energía.

3. Indique diferencias en el funcionamiento de refrigeradores y bombas de calor. Para las diferencias ocupe tres parámetros: estructura, diseño y principio de funcionamiento

La diferencia principal radica en el fin que se utiliza el refrigerante para ambos procesos. En primer lugar cabe destacar el funcionamiento del refrigerador, el cual su objetivo principal es bajar la temperatura a través del refrigerante.

El refrigerante entra por el compresor, pasando por el condensador, la válvula de expansión, y el evaporador.

En el compresor, el refrigerante entra en forma de vapor, incrementando la presión y por ende la temperatura. En el paso 2, se condensa en el condensador, donde la presión se mantiene y la temperatura baja de forma abrupta, para luego pasar por la válvula de expansión, donde su presión baja y de paso la temperatura también. Finalmente, es el evaporador donde se evapora y pierde gran parte del calor. Este ciclo en la refrigeración se repite de forma cíclica comenzando nuevamente en el compresor. El calor se puede apreciar en la parte trasera de un refrigerador, el cual a diferencia de su interior, presenta un valor elevado de temperatura.

En el caso contrario, una bomba de calor tiene como objetivo transferir calor a un lugar con alta temperatura, utilizando la misma estructura pero con la diferencia de que el calor se libera hacia el exterior con el fin de acumular más calor en el ambiente. Una diferencia estructural estaría en la distancia del serpentín. En el caso del refrigerador, el serpentín tiende a ser más largo para que la transferencia de calor se vea disminuida en el paso del refrigerante.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Termodinámica (p.288), por Cengel y Boles, 2012.

MÁQUINAS TÉRMICAS:

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