Otra Vez La Maquina

Fuentes de mayor y menor temperatura que intervienen en la máquina.

Yo realice un barquito de vapor, el cual constaba de tres piezas básicas, una cajita de aluminio donde se almacenaba el agua (caldera), dos popotes que salían de la caldera y sus extremos terminaban en el agua y una vela como fuente de calor.

La fuente de mayor temperatura consistía en la vela, la cual calentaba el aluminio para hacer hervir el agua, la cual junto con el aluminio es la fuente de menor temperatura hasta que empieza a hervir, y que esta se convirtiera en vapor, la expansión del vapor es empujada para así salir por el tubo (los popotes) y empujar el barquito en el agua. Después de la expansión, el vapor se enfría lo suficiente para crear un vacío parcial que rellena la caldera con agua y el ciclo comienza de nuevo.

Forma en que absorbe energía térmica.

Cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto, el caliente comunica energía al frío; el tipo de energía que se cede de un cuerpo a otro como consecuencia de una diferencia de temperaturas es precisamente la energía térmica.

En el barquito, el fuego de la vela calienta el aluminio el cual esta frio, este absorbe el calor para de esta manera, a su vez, calentar el agua que contiene dentro de él, e iniciar el proceso de este.

Forma de cuantificar la energía térmica absorbida.

Una máquina térmica es un dispositivo que transforma calor en trabajo mecánico, dicho dispositivo, opera entre dos depósitos a diferente temperatura, y el trabajo mecánico se obtiene si el calor se transfiere del depósito con mayor temperatura al depósito de menor temperatura. La segunda ley de la termodinámica, sostiene que ninguna máquina térmica puede transformar en energía mecánica todo el calor que se transfiere en el proceso de operación, se deriva el concepto de eficiencia térmica (N), el cual se define como el cociente del trabajo obtenido y el calor que se le suministra, N = W/Q. Al respecto, Carnot mostró que el límite superior de calor que puede transformarse en trabajo depende de la diferencia de temperatura entre el depósito caliente y el depósito frío. De manera que, la diferencia para una máquina térmica de Carnot, se calcula mediante la ecuación, N = 1 -(Tf / Tc), donde Tf y Tc son las temperaturas en grados kelvin de los depósitos a menor y mayor temperatura respectivamente, en los que opera la máquina.

Forma de calcular el trabajo realizado por la máquina.

Una máquina térmica transporta alguna sustancia de trabajo a través de un proceso cíclico, definido como aquel en el que la sustancia regresa a su estado inicial. A partir de la primera ley de la termodinámica vemos que el trabajo neto W hecho por la máquina térmica es igual al calor neto que fluye hacia ella. Como podemos ver en: Qneto = Qc - Qf; por lo tanto:

W = Qc - Qf

Procedimiento para cuantificar la energía térmica que no se usa para realizar el trabajo.

Debemos de tener en cuenta que es un sistema que realiza un proceso cíclico, esto quiere decir que las energías de entrada y salida sin idénticas, pero debemos saber que la cantidad de energía que no se utiliza para realizar trabajo la podemos obtener del rendimiento. Esta de manera indirecta nos da la cantidad de trabajo que no se usa como en la siguiente formula:

E=W/Q_C =(Q_c-Q_f)/Q_c =1-Q_f/Q_c

La teoría de Kelvin-Planck, que nos dice que no es posible que una maquina térmica tenga una eficiencia del 100%, por la tanto la energía térmica no usada sería la diferencia entre la unidad y la eficiencia.

Procedimiento para calcular la energía interna de tu máquina.

El procedimiento para calcular la energía interna de la maquina es en base a la primera ley de la Termodinámica que nos dice que: ΔU= Q-W.

Bibliografía

http://www.guemisa.com/articul/html/energia.htm

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