1 Máquinas y Refrigeradores térmicos NOTA: ESTA PRESENTACIÓN FUE TOMADA DE: Ciclos termodinámicos www.unizar.es/lfnae/luzon

2 1. Máquina térmica Convierte parcialmente calor en trabajo. El calor que se extrae del foco caliente se convierte en trabajo y calor que se cede al foco frío. La sustancia de trabajo puede ser agua, aire, gasoil, gasolina.. Th Máquina Qh>0 W>0 Tc Qc

3 1.1 Procesos cíclicos Pueden funcionar como máquinas térmicas. Ciclo: el primer estado y el último tienen la misma temperatura. Ideal Rendimiento térmico Área positiva encerrada por el ciclo en un diagrama pV

4 2. Ciclo de Carnot Ciclo de rendimiento máximo. Isoterma  Adiabática  Isoterma  Adiabática 

5 2. Ciclo de Carnot (2) 1  2 Expansión Isotérmica. T=cte 2  3 Expansión Adiabática. Q=0 3  4 Compresión Isotérmica. T=cte 4  1 Compresión Adiabática. Q=0

6 2. Ciclo de Carnot (3) Trabajo total RendimientoEntropía

7 3. Ciclo Diesel Adiabática  Isobara  Adiabática  Isócora  Q 23 >0 Q 41

8 3. Ciclo Diesel (2) 1  2 Compresión Adiabática. Q=0 2  3 Expansión Isobara. P=cte 3  4 Expansión Adiabática. Q=0 4  1 Compresión isócora. V=cte

9 3. Ciclo Diesel (3) Grado de compresión Trabajo total RendimientoEntropía

10 4. Refrigerador térmico Extrae calor de un foco frío. El calor se extrae del foco frío realizando trabajo y se cede al foco caliente. La sustancia de refrigeración puede ser agua, aire, gasoil, gasolina.. Foco Caliente Foco Frío Th Refrigerador Tc Qc>0 Qh

11 4.1 Procesos cíclicos(refrigeradores y bombas de calor) Pueden funcionar como refrigeradores térmicos. Son los mismos ciclos que la máquina, pero recorridos en sentido contrario. Ciclo: el primer estado y el último tienen la misma temperatura. Eficacia térmica Área negativa encerrada por el ciclo en un diagrama pV

12 4.2 Ciclo de Carnot (ref.) 1  4 Expansión Adiabática. Q=0 4  3 Expansión Isotérmica. T=cte 3  2 Compresión Adiabática. Q=0 2  1 Compresión Isotérmica. T=cte

13 4.2 Ciclo de Carnot (ref.) Trabajo total EficaciaEntropía