DISPOSITIVOS TERMICOS

Ciclo termodinámico

El ciclo termodinámico realizado en una máquina térmica consta de varios procesos, en los que se intercambia energía térmica o energía mecánica o ambos a la vez.

En el caso de una máquina térmica motora, los procesos en los que se intercambia energía térmica son:

a) De absorción de calor de un foco externo a temperatura elevada denominado foco caliente.

b) De cesión de calor a un foco externo a temperatura más baja denominado foco frío.

En una máquina térmica generadora, el intercambio de energía térmica se realiza en el sentido opuesto al descrito anteriormente.

Una máquina térmica en particular, la máquina de Carnot, de construcción teórica, establece los límites teóricos al rendimiento que cualquier máquina térmica real puede obtener al trabajar en función de las temperaturas del foco caliente y del foco frío entre los que trabajo.

PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES

El calor fluye en forma espontánea de un cuerpo más caliente hacia uno más frío cuando se ponen en contacto, pero el procesos inverso sólo se puede lograr por medio de una influencia externa. Cuando un bloque se desliza sobre una superficie áspera, finalmente se detendrá. Dichos procesos unidireccionales se llaman procesos irreversibles. Un proceso es irreversible si el sistema y sus alrededores no pueden regresarse a su estado inicial.

Un sistema puede ser reversible si el sistema pasa de un estado inicial a un estado final a través de una sucesión de estados de equilibrio. Si un proceso es real ocurre en forma cuasiestática, es decir, lo suficientemente lento como para que cada estado difiera de modo infinitesimal del equilibrio, se puede considerar reversible.

Como un proceso reversible se define por una sucesión de estado de equilibrio se puede representar por una curva en un diagrama de PV, en la cual se establece la trayectoria del proceso (Figura 5). Cada punto sobre la curva representa uno de los estado de equilibrio intermedios. Por otro lado, un proceso irreversible es aquel que pasa de un estado inicial a uno final a través de una serie de estados de no-equilibrio. En este caso, sólo los estado inicial y final se pueden representar en un diagrama de PV. Los estados intermedios, de no equilibrio pueden tener volúmenes bien definidos, pero estos estados no están caracterizados por una presión única para todo el sistema. En lugar de ello, existen variaciones en la presión (y temperatura) a través del rango de volumen y estas variaciones no persistirán si se dejan en libertad (es decir, condiciones de no equilibrio). Por esta razón, no es posible representar con

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