Semana 09 Sesin 1 MQUINAS DE CALOR Motores de combustin interna: El ciclo de Diesel. El ciclo de Otto. Ciclo de Carnot. La segunda ley de la termodinmica. UPC Fsica 2

Logro de la sesinAl trmino de la sesin, el estudiante calcula la eficiencia del motor de combustin interna con sentido crtico.

Agenda de la sesin de clases Motores de combustin interna:

El ciclo de Diesel.

El ciclo de Otto.

Ciclo de Carnot.

Cierre

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Entropa y la segunda ley de la termodinmicaObserve las siguientes imgenes, qu informacin nos brinda?

Planteamiento de Kelvin Plank:Es imposible construir una mquina que, operando en un ciclo, produzca como nico efecto la extraccin de calor de un foco y la realizacin de una cantidad equivalente de trabajo.

Planteamiento de Celsius:El planteamiento de refrigerador es que ningn proceso cclico puede transferir calor de un lugar ms fro a uno ms caliente sin aporte de trabajo mecnico.

Mquinas trmicasEn la imagen que se muestra a continuacin se observan vehculos en movimiento. Qu diferencias o semejanzas puede sealar

Son dispositivos que transforman calor parcialmente en trabajo, arrojando calor residual a una fuente ms fra.La sustancia de trabajo, a travs de un proceso cclico, experimenta entrada y salida de calor, expansin y compresin, etc.

Flash: Mquina de vapor

Mquinas trmicasEn un proceso cclico, el cambio en la energa interna es cero.

La eficiencia trmica (e) representa la cantidad de calor del reservorio caliente que se transforma en trabajo.

Ciclo de CarnotCuntos procesos presenta el ciclo de Carnot?

Cmo se representara el ciclo de Carnot en un diagrama presin volumen?Flash: Ciclo_Carnot

Ciclo de CarnotEl ciclo de Carnot es un ciclo termodinmico ideal reversible entre dos fuentes de temperatura, en el cual el rendimiento es mximo.

La mquina de Carnot trabaja absorbiendo una cantidad de calor QC de la fuente de alta temperatura y cede un calor QF a la de baja temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior.

El rendimiento viene definido, como en todo ciclo, por:

Todas las mquinas reversibles que operan entre las mismas dos temperaturas constantes tienen la misma eficiencia.

Cualquier mquina irreversible que opere entre las mismas dos temperaturas fijas tendrn una eficiencia menor que sta.

Ciclo de CarnotQu informacin brinda el diagrama PV?

Entropa y Temperatura

Expansin isotrmica

Expansin adiabtica

Entra calorSale calorEl sistema hace trabajo

Ciclo de CarnotCompresin isotrmica

Compresin adiabtica

Ciclo de motor de combustin interna de cuatro tiempos: (a) carrera de admisin, (b) carrera de compresin, (c) Encendido, (d) Carrera de potencia, (e) carrera de escape.

Motores de combustin interna

Diagrama PV del ciclo OttoDiagrama PV del ciclo DieselMotores de combustin interna

RecomendacionesRevisar los temas del libro Sears, pginas 657 659.

Resolver los ejercicios seccin 20.2, seccin 20.3, seccin 20.6

Muchas gracias

***Flash: MA256_S07_DC1_REC1_mquina de vapor*Flash: MA256_S09_DC1_REC2_Ciclo_Carnot**