Termodinamica III(Ciclos de Potencia)

8/17/2019 Termodinamica III(Ciclos de Potencia)

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CICLOS DE POTENCIACICLOS DE POTENCIA

C. BRAYTONC. BRAYTON

C. STIRLINGC. STIRLING

C. ERICSSONC. ERICSSON


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CICLO BRAYTONCICLO BRAYTON

CICLO IDEAL PARA LOS MOTORES DE TURBINA DE GASCICLO IDEAL PARA LOS MOTORES DE TURBINA DE GAS

LasLas turbinasturbinas son máquinas rotativas. En forma go!a s" #asifi#an "n tr"sson máquinas rotativas. En forma go!a s" #asifi#an "n tr"s

Las turbinas hidráulicas:Las turbinas hidráulicas: son as más antiguas. $san agua #omo fui%o %" tra!a&o.son as más antiguas. $san agua #omo fui%o %" tra!a&o.

Sus ant"'asa%os %ir"#tos son os moinos %" agua. La t('i#a tur!ina )i%ráui#a s" usaSus ant"'asa%os %ir"#tos son os moinos %" agua. La t('i#a tur!ina )i%ráui#a s" usa"n #"ntra"s %" g"n"ra#i*n "+#tri#a s"a #"ntra"s %" 'asa%a o #"ntra"s %" "m!as"."n #"ntra"s %" g"n"ra#i*n "+#tri#a s"a #"ntra"s %" 'asa%a o #"ntra"s %" "m!as".

Las turbinas a a!"r:Las turbinas a a!"r: "n "st" #aso " fui%o %" tra!a&o "s va'or %" agua ,t('i#am"nt"-."n "st" #aso " fui%o %" tra!a&o "s va'or %" agua ,t('i#am"nt"-. Aunqu" tam!i+n )a instan#ias "n qu" s" )an fa!ri#a%o usan%o otro va'or %" tra!a&o Aunqu" tam!i+n )a instan#ias "n qu" s" )an fa!ri#a%o usan%o otro va'or %" tra!a&o

,/"r#urio0 Pro'ano u otro-. Las t('i#as tur!inas %" va'or s" %ivi%"n "n %",/"r#urio0 Pro'ano u otro-. Las t('i#as tur!inas %" va'or s" %ivi%"n "n %" acciónacción %" %"

reacción.reacción. La tur!ina a va'or t('i#am"nt" s" usan "n #"ntra"s t+rmi#as %" g"n"ra#i*nLa tur!ina a va'or t('i#am"nt" s" usan "n #"ntra"s t+rmi#as %" g"n"ra#i*n

"+#tri#a. Estos son sist"mas %" #om!usti*n "1t"rna ," #aor s" usa 'ara #a"ntar ""+#tri#a. Estos son sist"mas %" #om!usti*n "1t"rna ," #aor s" usa 'ara #a"ntar "

fui%o %" tra!a&o "n forma in%ir"#ta "n #a%"ra-.fui%o %" tra!a&o "n forma in%ir"#ta "n #a%"ra-.

Las turbinas a #as:Las turbinas a #as: Son as más r"#i"nt"s. Si !i"n )a int"ntos %" fa!ri#aras a ini#iosSon as más r"#i"nt"s. Si !i"n )a int"ntos %" fa!ri#aras a ini#ios%" "st" sigo0 " 'rim"r "nsao "1itoso "s soo %" 2345. Difi"r"n %" as ant"rior"s "n "%" "st" sigo0 " 'rim"r "nsao "1itoso "s soo %" 2345. Difi"r"n %" as ant"rior"s "n "

s"nti%o %" qu" s" r"ai6a #om!usti*ns"nti%o %" qu" s" r"ai6a #om!usti*n dentrodentro %" a máquina. Por o tanto " fui%o %"%" a máquina. Por o tanto " fui%o %"

tra!a&o son gas"s %" #om!usti*n ,%" a( su nom!r"-.tra!a&o son gas"s %" #om!usti*n ,%" a( su nom!r"-.


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CICLO BRAYTON TEORICOCICLO BRAYTON TEORICO

EnEn $$ s" toma air" am!i"nt". Est" s"s" toma air" am!i"nt". Est" s"#om'rim" )asta#om'rim" )asta %% s"g7n una a%ia!áti#as"g7n una a%ia!áti#a,i%"am"nt" sin ro#"0 normam"nt" una,i%"am"nt" sin ro#"0 normam"nt" una'oitr*'i#a #on ro#"-.'oitr*'i#a #on ro#"-.

Lu"go " air" #om'rimi%o s" intro%u#" aLu"go " air" #om'rimi%o s" intro%u#" auna #ámara %" #om!usti*n. A( s" "una #ámara %" #om!usti*n. A( s" "agr"ga una #i"rta #anti%a% %"agr"ga una #i"rta #anti%a% %"

#om!usti!" "st" s" qu"ma. A#om!usti!" "st" s" qu"ma. A'ro%u#irs" a #om!usti*n s" r"ai6a a'ro%u#irs" a #om!usti*n s" r"ai6a a"1'ansi*n"1'ansi*n

%&'%&'. T('i#am"nt" "sta "s iso!ári#a ,o. T('i#am"nt" "sta "s iso!ári#a ,o#asi iso!ári#a0 'u"s s" 'i"r%" un 'o#o#asi iso!ári#a0 'u"s s" 'i"r%" un 'o#o%" 'r"si*n 'or ro#"-. Como a a #ámara%" 'r"si*n 'or ro#"-. Como a a #ámara%" #om!usti*n "ntra tanto fui%o #omo "%" #om!usti*n "ntra tanto fui%o #omo "

qu" sa"0 a 'r"si*n #asi no var(a. Laqu" sa"0 a 'r"si*n #asi no var(a. Lat"m'"raturat"m'"ratura T'T' "s una t"m'"ratura"s una t"m'"ratura#r(ti#a0 'u"s #orr"s'on%" a a maor#r(ti#a0 'u"s #orr"s'on%" a a maort"m'"ratura "n " #i#o. A%"más tam!i+nt"m'"ratura "n " #i#o. A%"más tam!i+n"s a maor 'r"si*n. Por o tanto os"s a maor 'r"si*n. Por o tanto os""m"ntos som"ti%os a""m"ntos som"ti%os a T'T' s"rán os máss"rán os mássoi#ita%os.soi#ita%os.


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A #ontinua#i*n vi"n" a "1'ansi*n %" os A #ontinua#i*n vi"n" a "1'ansi*n %" osgas"s )asta a 'r"si*n am!i"nt". Estagas"s )asta a 'r"si*n am!i"nt". Esta"1'ansi*n a %"!"mos %ivi%ir "n %os fas"s."1'ansi*n a %"!"mos %ivi%ir "n %os fas"s.En a 'rim"ra ,%"En a 'rim"ra ,%" '' aa '('(- " tra!a&o %"- " tra!a&o %""1'ansi*n s" r"#u'"ra "n una tur!ina qu""1'ansi*n s" r"#u'"ra "n una tur!ina qu"sirv" 'ara a##ionar " #om'r"sor. En asirv" 'ara a##ionar " #om'r"sor. En as"gun%a fas" ,%"s"gun%a fas" ,%" '('( aa ))- "1ist"n %os- "1ist"n %os

o'#ion"s8o'#ion"s8Si "ntr"Si "ntr" '('( )) s" instaa una tur!ina0 "s" instaa una tur!ina0 "tra!a&o %" "1'ansi*n s" #onvi"rt" "n tra!a&otra!a&o %" "1'ansi*n s" #onvi"rt" "n tra!a&om"#áni#o. S" trata %" unm"#áni#o. S" trata %" un turb"!r"!uls"rturb"!r"!uls"r ooo qu" #om7nm"nt" s" amao qu" #om7nm"nt" s" ama turbina a #as*turbina a #as* Si "ntr"Si "ntr" '('( )) s" sigu" #on a "1'ansi*n %"s" sigu" #on a "1'ansi*n %"os gas"s "n una to!"ra0 " tra!a&o %"os gas"s "n una to!"ra0 " tra!a&o %""1'ansi*n s" #onvi"rt" "n "n"rg(a #in+ti#a"1'ansi*n s" #onvi"rt" "n "n"rg(a #in+ti#a

"n os gas"s. Esta "n"rg(a #in+ti#a sirv""n os gas"s. Esta "n"rg(a #in+ti#a sirv"'ara im'usar " motor. S" trata %" un'ara im'usar " motor. S" trata %" unturb"r+act"rturb"r+act"r o o qu" #om7nm"nt" s"o o qu" #om7nm"nt" s"amaama un ,"t"r a r+acci-n*un ,"t"r a r+acci-n* 9inam"nt" os gas"s %" #om!usti*n s"9inam"nt" os gas"s %" #om!usti*n s""va#7an a a atm*sf"ra "n"va#7an a a atm*sf"ra "n )*)* La "vou#i*nLa "vou#i*n)&$)&$ "s virtua #orr"s'on%" a "nfriami"nto"s virtua #orr"s'on%" a "nfriami"nto%" os gas"s )asta a t"m'"ratura am!i"nt".%" os gas"s )asta a t"m'"ratura am!i"nt".


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DIAGRA/A DE BLO:$ES

; Alt+rnatia $: Turb"!r"!uls"r


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$n$n turbocompresor turbocompresor qu" toma " air" am!i"nt" ,aqu" toma " air" am!i"nt" ,a p1 p1 T1T1- o- o

#om'rim" )asta#om'rim" )asta p2 (evolución 1 - 2) p2 (evolución 1 - 2). Est" 'ro#"so s" 'u"%". Est" 'ro#"so s" 'u"%"su'on"r a%ia!áti#o. I%"am"nt" "s sin ro#"0 '"ro "n g"n"ra "ssu'on"r a%ia!áti#o. I%"am"nt" "s sin ro#"0 '"ro "n g"n"ra "s'oitr*'i#a #on ro#".'oitr*'i#a #on ro#".

Lu"go " air" #om'rimi%o aLu"go " air" #om'rimi%o a p2 p2 'asa a a #ámara %" #om!usti*n. A('asa a a #ámara %" #om!usti*n. A(s" " agr"ga una #i"rta #anti%a% %" #om!usti!" " qu" s" qu"ma.s" " agr"ga una #i"rta #anti%a% %" #om!usti!" " qu" s" qu"ma.

A qu"mars" a m"6#a0 a t"m'"ratura %" os gas"s su!" )asta A qu"mars" a m"6#a0 a t"m'"ratura %" os gas"s su!" )asta T3T3..La #om!usti*n "s 'rá#ti#am"nt" iso!ári#a ,"vou#i*nLa #om!usti*n "s 'rá#ti#am"nt" iso!ári#a ,"vou#i*n 2 - 32 - 3-.-.

A #ontinua#i*n os gas"s #ai"nt"s a ata 'r"si*n s" "1'an%"n "n A #ontinua#i*n os gas"s #ai"nt"s a ata 'r"si*n s" "1'an%"n "na tur!inaa tur!ina T1T1. Esta tur!ina a##iona " tur!o#om'r"sor 'or m"%io %". Esta tur!ina a##iona " tur!o#om'r"sor 'or m"%io %"un "&". La "1'ansi*n "n a tur!ina "s )asta as #on%i#ion"sun "&". La "1'ansi*n "n a tur!ina "s )asta as #on%i#ion"s 3' 3' ..I%"am"nt" "s "1'ansi*n a%ia!áti#a sin ro#"0 '"ro "n g"n"ra "sI%"am"nt" "s "1'ansi*n a%ia!áti#a sin ro#"0 '"ro "n g"n"ra "s'oitr*'i#a #on ro#" ,"vou#i*n'oitr*'i#a #on ro#" ,"vou#i*n 3 - 3' 3 - 3' -.-.

Lu"go os gas"s %" "s#a'" s" sigu"n "1'an%i"n%o a trav+s %" unaLu"go os gas"s %" "s#a'" s" sigu"n "1'an%i"n%o a trav+s %" unas"gun%a tur!ina %" 'ot"n#ia )asta a#an6ar a 'r"si*n am!i"nt"s"gun%a tur!ina %" 'ot"n#ia )asta a#an6ar a 'r"si*n am!i"nt",, p4 p40 "vou#i*n0 "vou#i*n 3' - 43' - 4-.Esta tur!ina %" 'ot"n#ia "ntr"ga tra!a&o a-.Esta tur!ina %" 'ot"n#ia "ntr"ga tra!a&o a"1t"rior. T('i#am"nt" " tra!a&o s" usa 'ara a##ionar un g"n"ra%or"1t"rior. T('i#am"nt" " tra!a&o s" usa 'ara a##ionar un g"n"ra%oro !i"n otro m"#anismo ,)+i#" "n " #aso %" avion"s #ono !i"n otro m"#anismo ,)+i#" "n " #aso %" avion"s #ontur!o'ro'usor o as'as "n un )"i#*'t"ro-.tur!o'ro'usor o as'as "n un )"i#*'t"ro-.


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DIAGRA/A DE BLO:$ESDIAGRA/A DE BLO:$ES

Alt+rnatia %: Turb"rr+act"r


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Est" #aso "s simiar a ant"rior )asta " 'untoEst" #aso "s simiar a ant"rior )asta " 'unto 3' 3' ..

La %if"r"n#ia "stri!a "n qu" %" a( "n a%"ant"0La %if"r"n#ia "stri!a "n qu" %" a( "n a%"ant"0

a s"gun%a tur!ina "s r""m'a6a%a 'or unaa s"gun%a tur!ina "s r""m'a6a%a 'or unatoberatobera. E 'ot"n#ia %" 'r"si*n %" os gas"s %". E 'ot"n#ia %" 'r"si*n %" os gas"s %"

"s#a'" "n"s#a'" "n 3' 3' "s #onv"rti%o "n "n"rg(a #in+ti#a."s #onv"rti%o "n "n"rg(a #in+ti#a.

Los gas"s sa"n aLos gas"s sa"n a C4C4..

Es %"#ir " tra!a&o %" "1'ansi*n s" #onvi"rt" "nEs %"#ir " tra!a&o %" "1'ansi*n s" #onvi"rt" "n

"n"rg(a #in+ti#a os gas"s sa"n %" motor a"n"rg(a #in+ti#a os gas"s sa"n %" motor a

gran v"o#i%a%0 'ro%u#i"n%o un "m'u&" 'orgran v"o#i%a%0 'ro%u#i"n%o un "m'u&" 'or

"f"#to %" 'rin#i'io %" a##i*n r"a##i*n."f"#to %" 'rin#i'io %" a##i*n r"a##i*n.

E #aso s" iustra "n a figura %" a a%o0 a qu"E #aso s" iustra "n a figura %" a a%o0 a qu"

r"'r"s"nta un tur!orr"a#tor %" fu&o sim'". Estor"'r"s"nta un tur!orr"a#tor %" fu&o sim'". Esto

qui"r" %"#ir qu"qui"r" %"#ir qu" todotodo " air" 'asa 'or a #ámara" air" 'asa 'or a #ámara

%" #om!usti*n tur!ina.%" #om!usti*n tur!ina.


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* CICLOS DE STIRLlNG . ERICSSON* CICLOS DE STIRLlNG . ERICSSON Los #i#os i%"a"s Otto Di"s" anai6a%os s"Los #i#os i%"a"s Otto Di"s" anai6a%os s"

#om'on"n 'or #om'"to %" 'ro#"sos#om'on"n 'or #om'"to %" 'ro#"sosint"rnam"nt" r"v"rsi!"s 'or o #ua son #i#osint"rnam"nt" r"v"rsi!"s 'or o #ua son #i#os

int"rnam"nt" r"v"rsi!"s. Sin "m!argo0 "stosint"rnam"nt" r"v"rsi!"s. Sin "m!argo0 "stos

#i#os no son %" to%o r"v"rsi!"s0 'u"sto qu"#i#os no son %" to%o r"v"rsi!"s0 'u"sto qu"

in#u"n transf"r"n#ia %" #aor %"!i%o a unain#u"n transf"r"n#ia %" #aor %"!i%o a una%if"r"n#ia %" t"m'"ratura finita %urant" os%if"r"n#ia %" t"m'"ratura finita %urant" os

'ro#"sos no isot+rmi#os %" a%i#i*n r"#)a6o %"'ro#"sos no isot+rmi#os %" a%i#i*n r"#)a6o %"

#aor0 os #ua"s son irr"v"rsi!"s. Por tanto0 a#aor0 os #ua"s son irr"v"rsi!"s. Por tanto0 a

"fi#i"n#ia t+rmi#a %" un motor Otto o Di"s" s"rá"fi#i"n#ia t+rmi#a %" un motor Otto o Di"s" s"rám"nor qu" a %" un motor %" Carnot qu" o'"ram"nor qu" a %" un motor %" Carnot qu" o'"ra

"ntr" os mismos (mit"s %" t"m'"ratura."ntr" os mismos (mit"s %" t"m'"ratura.


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Consi%"r" una máquina t+rmi#a qu" o'"ra "ntr"Consi%"r" una máquina t+rmi#a qu" o'"ra "ntr"

un %"'*sito %" ata t"m'"raturaun %"'*sito %" ata t"m'"ratura THTH un un%"'*sito a !a&a t"m'"ratura%"'*sito a !a&a t"m'"ratura TL.TL. Para qu" "Para qu" "#i#o %" a máquina %" #aor s"a totam"nt"#i#o %" a máquina %" #aor s"a totam"nt"r"v"rsi!"0 a %if"r"n#ia %" t"m'"ratura "ntr" "r"v"rsi!"0 a %if"r"n#ia %" t"m'"ratura "ntr" "fui%o %" tra!a&o a fu"nt" ,o sumi%"ro- %"fui%o %" tra!a&o a fu"nt" ,o sumi%"ro- %"

"n"rg(a t+rmi#a nun#a %"!" "1#"%"r una"n"rg(a t+rmi#a nun#a %"!" "1#"%"r una#anti%a% %if"r"n#ia#anti%a% %if"r"n#ia dTdT %urant" #uaqui"r%urant" #uaqui"r'ro#"so %" transf"r"n#ia %" #aor. Es %"#ir0 os'ro#"so %" transf"r"n#ia %" #aor. Es %"#ir0 os'ro#"sos %" a%i#i*n %" r"#)a6o %" #aor'ro#"sos %" a%i#i*n %" r"#)a6o %" #aor%urant" " #i#o %"!"n su#"%"r %" mo%o%urant" " #i#o %"!"n su#"%"r %" mo%o

isot+rmi#o0 uno a #i"rta t"m'"raturaisot+rmi#o0 uno a #i"rta t"m'"ratura THTH " otro " otroa una t"m'"raturaa una t"m'"ratura TL.TL. Esto "s 'r"#isam"nt" oEsto "s 'r"#isam"nt" oqu" su#"%" "n un #i#o %" Carnot.qu" su#"%" "n un #i#o %" Carnot.


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2=> E1'ansi*n a2=> E1'ansi*n a TT ?? constanteconstante ,a%i#i*n %" #aor,a%i#i*n %" #aor%" una fu"nt" "1t"rna-%" una fu"nt" "1t"rna-

>=4 R"g"n"ra#i*n a>=4 R"g"n"ra#i*n a vv ?? constanteconstante ,transf"r"n#ia,transf"r"n#ia%" #aor int"rna %" fui%o %" tra!a&o a%" #aor int"rna %" fui%o %" tra!a&o ar"g"n"ra%or-r"g"n"ra%or-

4=@Com'r"si*n a4=@Com'r"si*n a TT ?? constanteconstante ,r"#)a6o %",r"#)a6o %"

#aor "n un sumi%"ro "1t"rno-#aor "n un sumi%"ro "1t"rno- @=2R"g"n"ra#i*n a@=2R"g"n"ra#i*n a vv ?? constanteconstante ,transf"r"n#ia,transf"r"n#ia

%" #aor int"rna %" un r"g"n"ra%or %" nu"vo a%" #aor int"rna %" un r"g"n"ra%or %" nu"vo afui%o %" tra!a&o-fui%o %" tra!a&o-

La "&"#u#i*n %" #i#o Stiring r"qui"r" "qui'osLa "&"#u#i*n %" #i#o Stiring r"qui"r" "qui'os%" t"#noog(a avan6a%a. Los motor"s Stiring%" t"#noog(a avan6a%a. Los motor"s Stiringr"a"s0 in#uso " 'at"nta%o originam"nt" 'orr"a"s0 in#uso " 'at"nta%o originam"nt" 'orRo!"rt Stiring0 son mu '"sa%os #om'i#a%os.Ro!"rt Stiring0 son mu '"sa%os #om'i#a%os.


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CICLO ERICSSONCICLO ERICSSONS" )a %"mostra%o qu" " "f"#to #om!ina%o %" int"r"nfriami"nto0S" )a %"mostra%o qu" " "f"#to #om!ina%o %" int"r"nfriami"nto0

r"#a"ntami"nto r"g"n"ra#i*n "s un aum"nto "n a "fi#i"n#ia t+rmi#a %" unr"#a"ntami"nto r"g"n"ra#i*n "s un aum"nto "n a "fi#i"n#ia t+rmi#a %" un#i#o %" 'ot"n#ia %" tur!ina %" gas.#i#o %" 'ot"n#ia %" tur!ina %" gas.Es int"r"sant" "1aminar qu" 'asa #uan%o " n7m"ro %" "ta'as tanto %"Es int"r"sant" "1aminar qu" 'asa #uan%o " n7m"ro %" "ta'as tanto %"int"r"nfriam"i"nto %" r"#a"ntami"nto s" )a#" infinitam"nt" gran%". En taint"r"nfriam"i"nto %" r"#a"ntami"nto s" )a#" infinitam"nt" gran%". En tasitua#i*n os 'ro#"sos is"ntr*'i#os %" #om'r"si*n "1'ansi*n 'asan a s"rsitua#i*n os 'ro#"sos is"ntr*'i#os %" #om'r"si*n "1'ansi*n 'asan a s"risot+rmi#os0 " #i#o s" 'u"%" r"'r"s"ntar m"%iant" %os "ta'as aisot+rmi#os0 " #i#o s" 'u"%" r"'r"s"ntar m"%iant" %os "ta'as at"m'"raturas #onstant"s %os 'ro#"sos a 'r"si*n #onstant" #ont"m'"raturas #onstant"s %os 'ro#"sos a 'r"si*n #onstant" #onr"g"n"ra#i*n.r"g"n"ra#i*n.

A un 'ro#"so as( s" " ama #i#o %" Eri#sson. A un 'ro#"so as( s" " ama #i#o %" Eri#sson.En "st" " fui%o s" "1'an%" isot+rmi#am"nt" %" "sta%o 2 a > a trav+s %"En "st" " fui%o s" "1'an%" isot+rmi#am"nt" %" "sta%o 2 a > a trav+s %"una tur!ina s" 'ro%u#" tra!a&o " #aor s" a!sor!" r"v"rsi!"m"nt" %"s%"una tur!ina s" 'ro%u#" tra!a&o " #aor s" a!sor!" r"v"rsi!"m"nt" %"s%"un %"'osito a Ta0 u"go " fui%o s" "nfr(a a 'r"si*n #onstant" "n unun %"'osito a Ta0 u"go " fui%o s" "nfr(a a 'r"si*n #onstant" "n unr"g"n"ra%or0 %" "sta%o 4 a @ " fui%o s" #om'rim" isot+rmi#am"nt". Estor"g"n"ra%or0 %" "sta%o 4 a @ " fui%o s" #om'rim" isot+rmi#am"nt". Estor"qui"r" una "ntra%a %" tra!a&o una "1'usi*n r"v"rsi!" %" #aor )a#ia unr"qui"r" una "ntra%a %" tra!a&o una "1'usi*n r"v"rsi!" %" #aor )a#ia un%"'osito a T!0 'or utimo " fui%o s" #ai"nta a 'r"si*n #onstant" )asta "%"'osito a T!0 'or utimo " fui%o s" #ai"nta a 'r"si*n #onstant" )asta ""sta%o ini#ia )a#i+n%oo 'asar a #ontra#orri"nt" a trav+s %" r"g"n"ra%or"sta%o ini#ia )a#i+n%oo 'asar a #ontra#orri"nt" a trav+s %" r"g"n"ra%or

#omo a 7ni#a transf"r"n#ia %" #aor "1t"rna a#t7a so!r" os %"'*sitos #omo a 7ni#a transf"r"n#ia %" #aor "1t"rna a#t7a so!r" os %"'*sitos #omo to%os os 'ro#"sos son r"v"rsi!"s0 a "fi#i"n#ia "s igua a a %" #i#o#omo to%os os 'ro#"sos son r"v"rsi!"s0 a "fi#i"n#ia "s igua a a %" #i#o%" Carnot.%" Carnot.No o!stant" " #i#o %" Eri#sson "s im'ra#ti#o0 sirv" 'ara mostrar #omoNo o!stant" " #i#o %" Eri#sson "s im'ra#ti#o0 sirv" 'ara mostrar #omo'o%r(a #oo#ars" un r"g"n"ra%or 'ara aum"ntara "fi#i"n#ia t+rmi#a.'o%r(a #oo#ars" un r"g"n"ra%or 'ara aum"ntara "fi#i"n#ia t+rmi#a.Otro #i#o %" mas im'ortan#ia 'r #riti#a qu" in#or'ora un r"g"n"ra%or "n suOtro #i#o %" mas im'ortan#ia 'r #riti#a qu" in#or'ora un r"g"n"ra%or "n su"squ"ma "s " #i#o Stiring0 "st" s" #om'on" %" > 'ro#"sos isot+rmi#os"squ"ma "s " #i#o Stiring0 "st" s" #om'on" %" > 'ro#"sos isot+rmi#osr"v"rsi!"s %os 'ro#"sos a voum"n #onstant" tam!i+n r"v"rsi!"s.r"v"rsi!"s %os 'ro#"sos a voum"n #onstant" tam!i+n r"v"rsi!"s.


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Aunqu" " #i#o tra!a&" igua a %" Carnot "s %if(#i Aunqu" " #i#o tra!a&" igua a %" Carnot "s %if(#i#onstruir una maquina sin intro%u#ir %"sv"nta&as#onstruir una maquina sin intro%u#ir %"sv"nta&asin)"r"nt"s0 'or "&"m'o "st" o'"ra a 'r"sion"s ""va%asin)"r"nt"s0 'or "&"m'o "st" o'"ra a 'r"sion"s ""va%as os fui%os mas a%"#ua%os son " )"io " )i%rog"no0 a os fui%os mas a%"#ua%os son " )"io " )i%rog"no0 ar"a#i*n "ntr" '"so 'ot"n#ia no "s mu favora!"0 ar"a#i*n "ntr" '"so 'ot"n#ia no "s mu favora!"0 a"1#"'#i*n #uan%o s" trata %" v")(#uos mu gran%"s"1#"'#i*n #uan%o s" trata %" v")(#uos mu gran%"s#omo #amion"s0 tam!i+n as ""va%as t"m'"raturas#omo #amion"s0 tam!i+n as ""va%as t"m'"raturas'r"s"ntan un 'ro!"ma0 no o!stant" una %" as mas'r"s"ntan un 'ro!"ma0 no o!stant" una %" as masgran%"s v"nta&as "s su ata #ai%a% %" "misi*n a qu"gran%"s v"nta&as "s su ata #ai%a% %" "misi*n a qu""st" "s un motor %" #om!usti*n "1t"rna0 " 'ro#"so %""st" "s un motor %" #om!usti*n "1t"rna0 " 'ro#"so %"

#om!usti*n "s mas #om'"to qu" "n uno %" #om!usti*n#om!usti*n "s mas #om'"to qu" "n uno %" #om!usti*nint"rna "n t+rminos %" #ont"ni%o %" !i*1i%o %" #ar!ono0int"rna "n t+rminos %" #ont"ni%o %" !i*1i%o %" #ar!ono0otras v"nta&as "s su o'"ra#i*n r"ativam"nt" si"n#iosaotras v"nta&as "s su o'"ra#i*n r"ativam"nt" si"n#iosasu #onfia!ii%a% arga vi%a su #a'a#i%a%su #onfia!ii%a% arga vi%a su #a'a#i%a%muti#om!usti!".muti#om!usti!".


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CICLO STIRLINGCICLO STIRLING

E motor Stiring fu" originam"nt"E motor Stiring fu" originam"nt"

inv"nta%o 'or Sir Ro!"rto Stiring0 frai"inv"nta%o 'or Sir Ro!"rto Stiring0 frai"

"s#o#+s0 )a#ia 22. En sus ini#ios"s#o#+s0 )a#ia 22. En sus ini#ios

#om'iti* "f"#tivam"nt" #on " motor a#om'iti* "f"#tivam"nt" #on " motor a

va'or. P"r%i* int"r+s %"s'u+s %"va'or. P"r%i* int"r+s %"s'u+s %"

%"sarroo %" motor %" #om!usti*n%"sarroo %" motor %" #om!usti*n

int"rna )a r"toma%o int"r+s "n osint"rna )a r"toma%o int"r+s "n os7timos aos 'or varias #ara#t"r(sti#as7timos aos 'or varias #ara#t"r(sti#as

mu favora!"s qu" ti"n".mu favora!"s qu" ti"n".


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CARACTERISTICASCARACTERISTICAS

R+ndi,i+nt":R+ndi,i+nt": #omo v"r"mos0 " motor Stiring ti"n" " 'ot"n#ia %"#omo v"r"mos0 " motor Stiring ti"n" " 'ot"n#ia %"a#an6ar " r"n%imi"nto %" Carnot0 o #ua " '"rmit"0 t"*ri#am"nt"0a#an6ar " r"n%imi"nto %" Carnot0 o #ua " '"rmit"0 t"*ri#am"nt"0

a#an6ar " (mit" má1imo %" r"n%imi"nto.a#an6ar " (mit" má1imo %" r"n%imi"nto.

/u+nt+ d+ Cal"r E0t+rna:/u+nt+ d+ Cal"r E0t+rna: "st" motor int"r#am!ia " #aor #on ""st" motor int"r#am!ia " #aor #on "exterior exterior 0 'or o tanto "s a%a'ta!" a una gran gama %" fu"nt"s %"0 'or o tanto "s a%a'ta!" a una gran gama %" fu"nt"s %"

#aor 'ara su o'"ra#i*n. S" )an #onstru(%o motor"s Stiring qu"#aor 'ara su o'"ra#i*n. S" )an #onstru(%o motor"s Stiring qu"usan #omo fu"nt" %" #aor a "n"rg(a nu#"ar0 "n"rg(a soar0usan #omo fu"nt" %" #aor a "n"rg(a nu#"ar0 "n"rg(a soar0

#om!usti!"s f*si"s0 #aor %" %"s"#)o %" 'ro#"sos0 "t#. A s"r %"#om!usti!"s f*si"s0 #aor %" %"s"#)o %" 'ro#"sos0 "t#. A s"r %"

#om!usti*n "1t"rna0 "#om!usti*n "1t"rna0 " proceso proceso %" #om!usti*n s" 'u"%" #ontroar%" #om!usti*n s" 'u"%" #ontroar

mu !i"n0 'or o #ua s" r"%u#"n as "mision"s.mu !i"n0 'or o #ua s" r"%u#"n as "mision"s.

Cicl" c+rrad":Cicl" c+rrad": " fui%o %" tra!a&o o'"ra "n un #i#o #"rra%o a" fui%o %" tra!a&o o'"ra "n un #i#o #"rra%o afu"nt" %" #aor "s "1t"rna. Esto )a#" qu" "st" motor s"a0fu"nt" %" #aor "s "1t"rna. Esto )a#" qu" "st" motor s"a0

'ot"n#iam"nt"0 %" mu !a&o niv" %" "mision"s.'ot"n#iam"nt"0 %" mu !a&o niv" %" "mision"s.


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Como #ontra'arti%a a "stasComo #ontra'arti%a a "stas

#ara#t"r(sti#as favora!"s0 "stá " )"#)o#ara#t"r(sti#as favora!"s0 "stá " )"#)o

%" qu" " fui%o %" tra!a&o "s gas"oso0 o%" qu" " fui%o %" tra!a&o "s gas"oso0 o

#ua a#arr"a %ifi#uta%"s o'"rativas.#ua a#arr"a %ifi#uta%"s o'"rativas.

En a 'rá#ti#a0 s" )a visto qu" os fui%osEn a 'rá#ti#a0 s" )a visto qu" os fui%os

%" tra!a&o via!"s son " )i%r*g"no "%" tra!a&o via!"s son " )i%r*g"no "

)"io0 am!os 'or !u"nas 'ro'i"%a%"s)"io0 am!os 'or !u"nas 'ro'i"%a%"st"rmo%inámi#as.t"rmo%inámi#as.


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CICLO STIRLING TEORICOCICLO STIRLING TEORICO

D"s#ri'#i*n %" Ci#oD"s#ri'#i*n %" Ci#o


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En 2 " #iin%ro fr(o "stáEn 2 " #iin%ro fr(o "stáa má1imo voum"n "a má1imo voum"n "#iin%ro #ai"nt" "stá a#iin%ro #ai"nt" "stá avoum"n m(nimo0voum"n m(nimo0

'"ga%o a r"g"n"ra%or.'"ga%o a r"g"n"ra%or. E r"g"n"ra%or s"E r"g"n"ra%or s"

su'on" "stá #arga%osu'on" "stá #arga%o%" #aor%" #aor

E fui%o %" tra!a&o "stáE fui%o %" tra!a&o "stáa Tf a voum"n má1imo0a Tf a voum"n má1imo0ma1 a '2.ma1 a '2.


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Entr" 2 > s" "1tra" aEntr" 2 > s" "1tra" a

#anti%a% :f %" #aor %"#anti%a% :f %" #aor %"

#iin%ro ,'or " a%o fr(o-.#iin%ro ,'or " a%o fr(o-.

E 'ro#"so s" r"ai6a a TfE 'ro#"so s" r"ai6a a Tf

#onstant". Por o tanto a#onstant". Por o tanto afina ,"n >- s" "stará afina ,"n >- s" "stará a

voum"n m(nimo0 min0voum"n m(nimo0 min0

Tf '>. E 'ist*n %" aTf '>. E 'ist*n %" a

6ona #ai"nt" no s" )a6ona #ai"nt" no s" )a%"s'a6a%o. En "sta%"s'a6a%o. En "sta

"vou#i*n "s sist"ma"vou#i*n "s sist"ma

absorbeabsorbe tra!a&o.tra!a&o.


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Entr" > 4 os %os 'iston"s s"Entr" > 4 os %os 'iston"s s"%"s'a6an "n forma 'ara"a. Esto%"s'a6an "n forma 'ara"a. Esto)a#" qu" to%o " fui%o atravi"s" ")a#" qu" to%o " fui%o atravi"s" "r"g"n"ra%or. A o#urrir "sto0 " fui%or"g"n"ra%or. A o#urrir "sto0 " fui%oa!sor!" a #anti%a% :F %" #aor ""vaa!sor!" a #anti%a% :F %" #aor ""vasu t"m'"ratura %" Tf a T#. Por o tantosu t"m'"ratura %" Tf a T#. Por o tantoa fina ,"n 4- s" "stará a T#0 min a fina ,"n 4- s" "stará a T#0 min

'4.'4. E r"g"n"ra%or qu"%a %"s#arga%o.E r"g"n"ra%or qu"%a %"s#arga%o.En "sta "vou#i*n " tra!a&o n"toEn "sta "vou#i*n " tra!a&o n"toa!sor!i%o "s #"ro ,savo 'or '+r%i%asa!sor!i%o "s #"ro ,savo 'or '+r%i%as'or ro#" a atrav"sar " fui%o "'or ro#" a atrav"sar " fui%o "r"g"n"ra%or-.r"g"n"ra%or-.

• Entr"Entr" ' . )' . ) " 'ist*n fr(o qu"%a &unto a" 'ist*n fr(o qu"%a &unto aa%o fr(o %" r"g"n"ra%or " #ai"nt"a%o fr(o %" r"g"n"ra%or " #ai"nt"

sigu" %"s'a6án%os"s )a#ia un maorsigu" %"s'a6án%os"s )a#ia un maorvoum"n. S" a!sor!" a #anti%a% %"voum"n. S" a!sor!" a #anti%a% %"#aor#aor 1c1c " 'ro#"so "s ,i%"am"nt"- " 'ro#"so "s ,i%"am"nt"-isot+rmi#o. A fina " fui%o %" tra!a&oisot+rmi#o. A fina " fui%o %" tra!a&o"stá a"stá a TcTc0 " voum"n "s0 " voum"n "s 2,a02,a0 a a'r"si*n "s'r"si*n "s !)!)..


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9inam"nt" os %os 'iston"s s"9inam"nt" os %os 'iston"s s"%"s'a6an "n forma 'ara"a%"s'a6an "n forma 'ara"a%"%" ) a $) a $0 )a#i"n%o atrav"sar "0 )a#i"n%o atrav"sar "fui%o %" tra!a&o afui%o %" tra!a&o ar"g"n"ra%or.r"g"n"ra%or.

A o#urrir "sto " fui%o #"%" A o#urrir "sto " fui%o #"%"#aor a r"g"n"ra%or0 "st" s"#aor a r"g"n"ra%or0 "st" s"carga de calor carga de calor 0 a t"m'"ratura0 a t"m'"ratura%" fui%o !a&a %"%" fui%o !a&a %" TcTc aa T3 T3 a a'r"si*n !a&a %"'r"si*n !a&a %" !)!) aa !$!$. A. Afina %" a "vou#i*n " fui%ofina %" a "vou#i*n " fui%o

"stá a"stá a 2,a02,a000 !$!$ T3 T3 . E. Er"g"n"ra%or sigu"r"g"n"ra%or sigu" "cargado" "cargado" %" #aor.%" #aor.


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APLICACIONES APLICACIONES

A!licaci"n+s Anti#uas:A!licaci"n+s Anti#uas: #om'r"n%"n %"s%" a inv"n#i*n %" motor#om'r"n%"n %"s%" a inv"n#i*n %" motorStiring )asta ini#ios %" "st" sigo0 "n qu" fu" una #i"rtaStiring )asta ini#ios %" "st" sigo0 "n qu" fu" una #i"rta#om'"t"n#ia a a máquina a va'or.#om'"t"n#ia a a máquina a va'or.

4!"ca d+ II5 Gu+rra Mundial:4!"ca d+ II5 Gu+rra Mundial: aqu( fu"ron os La!oratorios P)ii'saqu( fu"ron os La!oratorios P)ii's%"


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Termodinamica III(Ciclos de Potencia)

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