8451734
Description
Mind Map by Julia Ruiz, updated more than 1 year ago
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Created by Julia Ruiz
over 7 years ago
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2da ley de la
Termodinámica
- Se refiere a la dirección en la que ocurre un proceso
- Conceptos clave
- Depósito de energía térmica: aquellos
que administran o absorben calor sin
cambiar su temperatura
- Ejemplos: horno
industrial, océanos,
sumidero, atmósfera
- Ejemplos: horno
industrial, océanos,
sumidero, atmósfera
- Depósito de energía térmica: aquellos
que administran o absorben calor sin
cambiar su temperatura
- Conceptos clave
- Si requiere trabajo...
- Bomba de calor
- del foco frío al foco caliente
- COP (igual que el
refrigerador)
- COP (igual que el
refrigerador)
- del foco frío al foco caliente
- refrigerador/acondicionador de
aire
- del foco caliente al foco
frío
- ...compresor a condensador
a válvula de expansión a
evaporador...
- Coeficiente de Desempeño (COP)
= salida deseada de calor /
entrada de trabajo
- Siempre es mayor a 1
porque todo el trabajo se
convierte en calor
- Siempre es mayor a 1
porque todo el trabajo se
convierte en calor
- del foco caliente al foco
frío
- Ciclo de Carnot Inverso
- Los refrigeradores y
las bombas de calor
pueden funcionar con el
ciclo de Carnot pero
en dirección
contraria
- El calor QL se absorbe de un depósito a baja
temperatura, el calor QH se expulsa hacia un
depósito a alta temperatura, y se requiere una
cantidad de trabajo W (neto-entrada) para
completar el proceso.
- El calor QL se absorbe de un depósito a baja
temperatura, el calor QH se expulsa hacia un
depósito a alta temperatura, y se requiere una
cantidad de trabajo W (neto-entrada) para
completar el proceso.
- Los refrigeradores y
las bombas de calor
pueden funcionar con el
ciclo de Carnot pero
en dirección
contraria
- Bomba de calor
- Si genera trabajo a partir de
calor...
- Máquinas
térmicas
- ejemplos
- Motores de
combustión
interna
- Otto
- en máquinas de
encendido de
chispa.
- consta de 2 tiempos:
potencia y compresión
- Primero entra combustíble a la
cámara de cimbustión, se
comprime, la chispa causa la
combustión que causa un
aumento del volumen de la
cámara, se libera el producto
- Por combustión interna
- en máquinas de
encendido de
chispa.
- Diesel
- por compresión, se
lleva a una
temperatura mayor a
la de autoencendido
del combustible, por
lo que no es necesaria
la chispa
- A una misma
presión que el
Otto, este es
menos eficiente
- A una misma
presión que el
Otto, este es
menos eficiente
- funciona con bujía
de
precalentamiento
en vez de chispa
- por compresión, se
lleva a una
temperatura mayor a
la de autoencendido
del combustible, por
lo que no es necesaria
la chispa
- Procesos IRREVERSIBLES
- Otto
- Motores de
combustión
externa
- Stirling
- Proceso adiabático
- Pasos: expansión isotérmica,
enfriamiento isocórico, compresión
isotérmica, calentamiento isocórico
- aplicaciones:
gradientes solares
y propulsión de
aeronaves
- Proceso adiabático
- Ericsson
- Pasos: expansión
isotérmica, compresión
isobárica, compresión
isotérmica, expansión
isobárica
- Pasos: expansión
isotérmica, compresión
isobárica, compresión
isotérmica, expansión
isobárica
- Procesos REVERSIBLES
- no importa el tipo de combustible
empleado
- Stirling
- Central eléctrica de vapor
- ...caldera a turbina a condensador a bomba...
- ...caldera a turbina a condensador a bomba...
- Motores de
combustión
interna
- Eficiencia térmica: salida de
trabajo / entrada de calor total
- Siempre menor a 1 porque
no todo el calor se convierte
en trabajo
- Para maximizar eficiencia: Disminuir Tl, o aumentar
TH
- Siempre menor a 1 porque
no todo el calor se convierte
en trabajo
- Ley de
Carnot
- Máquina de
Carnot
- Ideal. Sería la eficiencia máxima
posible.
- Consta de dos
procesos adiabáticos y
dos procesos
isotérmicas
- Ideal. Sería la eficiencia máxima
posible.
- "La eficiencia de una máquina térmica
irreversible es siempre menor que la
eficiencia de una máquina térmica
reversible que opera entre los mismos dos
depósitos"
- Viola el enunciado de
Clausius.
- Viola el enunciado de
Clausius.
- Máquina de
Carnot
- ejemplos
- Máquinas
térmicas
- Kelvin-Planck
- "Es imposible que un dispositivo que
opera en un ciclo reciba calor de un
sólo depósito y produzca una
cantidad neta de trabajo"
- Relacionado a Máquinas térmicas!
- Si un dispositivo viola el
enunciado de Clausius, violoará
también el de Kelvin-Plank y
viceversa
- "Es imposible que un dispositivo que
opera en un ciclo reciba calor de un
sólo depósito y produzca una
cantidad neta de trabajo"
- Clausius
- "Es imposibel construir un
dispositivo que opere en un ciclo sin
que produzca ningún otro efecto que
la transferencia de calor de un
cuerpo de menor temperatura a otro
de mayor temperatura"
- Relacionado con Refrigeradores y Bombas de Calor!
- "Es imposibel construir un
dispositivo que opere en un ciclo sin
que produzca ningún otro efecto que
la transferencia de calor de un
cuerpo de menor temperatura a otro
de mayor temperatura"
- Procesos reversibles e Irreversibles:
- Reversibles: puede volver a
su estado original
- Internamente reversibles: no hay
irreversibildades dentro del sistema.
Cuando el sistema pasa por ciertos
estados de equilibrio y, al invertirse, pasa
por los mismos.
- Internamente reversibles: no hay
irreversibildades dentro del sistema.
Cuando el sistema pasa por ciertos
estados de equilibrio y, al invertirse, pasa
por los mismos.
- Irreversibles: NO vuelve al estado original.
- por irreversibilidades (fricción,
expansión libre de un gas,
transferencia de calor)
- por irreversibilidades (fricción,
expansión libre de un gas,
transferencia de calor)
- Reversibles: puede volver a
su estado original
- Entropía
- • Medida cuantitativa de
desorden microscópico para un
sistema
- Mecanismos de transferencia de entropía
- Transferencia
de
Energía
- Flujo Másico
- Transferencia
de
Energía
- La entropía de un sistema aislado durante un proceso siempre
se incrementa o, en el caso límite de un proceso reversible,
permanece constante.
- s >0 : Proceso Irreversible
- s <0 : Proceso Imposible
- s =0 : Proceso reversible
- s >0 : Proceso Irreversible
- Un proceso en el que la
entropía se mantiene
constante es un proceso
isentrópico.
- s1=s2
- s1=s2
- Mecanismos de transferencia de entropía
- • Medida cuantitativa de
desorden microscópico para un
sistema
- Santiago Román A01700321
Camila Álvarez A01701032
Mariana Hoflack A01700314
Julia Ruiz A01700317
- Referencias: presentaciones
de clase y Çengel, Y. , Boles,
M. (2006). Termodinámica.
5ta edición.
- Referencias: presentaciones
de clase y Çengel, Y. , Boles,
M. (2006). Termodinámica.
5ta edición.
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