Principio De Carnot

1.- ¿Cómo se le llama a los procesos que pueden maximizar la eficiencia de un ciclo ya que requiere la mínima cantidad de trabajo y entrega lo más posible?

Procesos reversibles

2.- ¿Quién invento el ciclo de Carnot y en qué año?

Ingeniero francés Sadi Carnot en 1824

3.- ¿Cómo se le llama a la maquina térmica teórica que opera en el ciclo de Carnot?

Maquina térmica de Carnot

4.- ¿Cuáles son los procesos que componen a la maquina térmica de Carnot? Explica cada uno.

-Expansión isotérmica reversible: (proceso 1-2, Th = constante). Inicialmente (estado 1), la temperatura del gas es Th y la cabeza del cilindro está en contacto estrecho con una fuente a temperatura Th. Se permite que el gas se expanda lentamente y que realice trabajo sobre sus alrededores. Cuando el gas se expande su temperatura tiende a disminuir, pero tan pronto disminuye la temperatura en una cantidad infinitesimal dT cierta cantidad de calor se transfiere del depósito al gas.

-Expansión adiabática reversible: (proceso 2-3, la temperatura disminuye de Th a Tl). En el estado 2, el depósito que estuvo en contacto con la cabeza del cilindro se elimina y se reemplaza por aislamiento para que el sistema se vuelva adiabático. El gas continua expandiéndose lentamente y realiza trabajo sobre los alrededores hasta que su temperatura disminuye de Th a Tl (estado 3).

-Comprensión isotérmica reversible: (3 → 4) Se pone en contacto con el sistema la fuente de calor de temperatura TL y el gas comienza a comprimirse, pero no aumenta su temperatura porque va cediendo calor a la fuente fría. Al no cambiar la temperatura tampoco lo hace la energía interna, y la cesión de calor implica que hay que hacer un trabajo sobre el sistema.

-Comprensión adiabática reversible: (4 → 1) Aislado térmicamente, el sistema evoluciona comprimiéndose y aumentando su temperatura hasta el estado inicial. La energía interna aumenta y el calor es nulo, habiendo que comunicar un trabajo al sistema.

5.- ¿Para qué tipos de sistemas se puede aplicar el ciclo de carnot?

De flujo estacionario.

6.- Dibuja el diagrama de P/V. Incluyendo interacciones calor-trabajo.

7.- Dibuja el diagrama de P/V de un ciclo inverso de carnot.

8.- ¿Cuando el ciclo de carnot se puede convertir en el ciclo de refrigeración de carnot?

Cuando todo los procesos que abarca, se invierten.

9.- ¿Qué dicen los principios de carnot?

-La eficiencia de una maquina térmica irreversible es siempre menor que la eficiencia de una maquina reversible que opera entre los mismos dos depósitos.

- La eficiencia de una maquina térmica reversible que operan entre los dos mismos depósitos son las mismas.

10.- ¿A que se le llama escala termodinámica de temperatura?

Una escala de temperatura que es independiente de las propiedades de las sustancias utilizadas para medir la temperatura.

11.- ¿De quien depende la eficiencia térmica de las maquinas térmicas reversibles?

Es independiente del fluido del trabajo utilizado y las propiedades de este, así como del modo de ejecutar el ciclo.

12.- ¿Cuál es la fórmula de la escala de Kelvin y en que unidades se encuentra la temperatura?

T(°C) = T(K) – 273.15 en kelvin.

13.- ¿Como determinar la eficiencia térmica de una maquina de Carnot o de cualquier maquina térmica reversible?

Mediante la ecuación: µterm = 1 – QL/QH

14.- ¿Por qué una maquina térmica real no pueda alcanzar esta máxima eficiencia térmica?

Porque es imposible eliminar por completo las irreversibilidades relacionadas con el ciclo real.

15.- ¿Cómo se le llama a la máquina térmica que tiene una eficiencia mayor a la eficiencia

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