Maquinas termicas y termodinamica PDF

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resumen de los 3 tipos de maquinas térmicas...

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La Termodinámica: Esta es una rama de la física que trata la relación entre el calor y el trabajo, estudia cómo se transfiere el calor, la transformación de la energía y la capacidad de los sistemas para realizar un trabajo, es la unión de la termología y la mecánica, fue desarrollada gracias a la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor. Existen 4 principios de la termodinámica, pero aquí solo mencionaremos dos que son: Primer principio: establece que para todo sistema térmico y proceso que el calor más el trabajo que entran en el sistema es igual al incremento de la “energía interna” (es la suma de la energía cinética interna y la energía potencial interna. Segundo principio: nos dice que no es posible que un sistema realice un proceso termodinámico de manera que se absorba una determinada cantidad de energía en forma de calor y se realice una cantidad igual de trabajo.

Máquinas térmicas: Existen 3 diferentes tipos de estas máquinas los cuales son: Motores de combustión externa: En este el combustible se quema fuera del motor un ejemplo sería la locomotora, está funciona al hervir agua en una caldera, el vapor que genera se concentra en una cámara conocida como cámara de vapor generando presión esto provoca que un cilindro empuje a un pistón, que a través de un mecanismo de biela manivela, puede hacer girar una rueda.

Motores de reacción:

En este la energía química de un combustible se transforma en energía cinética de una corriente de gas que sale del motor, se basa en la tercera ley de Newton. Por ejemplo la turbina de un avión (turbofan): básicamente absorbe una gran cantidad de aire lo acelera y lo expulsa, aquí la acción sería la gran masa de aire expulsada por el motor y esto causa una fuerza de igual intensidad pero de sentido contrario que es la reacción, y esto causa el empuje del avión. Con la incorporación de los turbofan en lo aviones a avanzado el equilibrio ecológico ya que ocupa menos combustible y uno menos dañino al ambiente que el de un turborreactor. este está formado por: ● Fan ● compresor ● bujía ● inyectores ● turbina Motores de combustión interna: Este es capaz de obtener energía mecánica directamente de la energía química de un combustible, que se encuentra ardiendo dentro de la cámara de combustión proporcionando un trabajo, este trabajo aplicará a la cadena cinemática del vehículo consiguiendo su movimiento. Un ejemplo sería el motor a 4 tiempos, este funcionamiento es el que permite que una mezcla de gasolina y de aire se conviertan en movimiento para el auto. Los cuatro tiempos son: ● Admisión: el pistón desciende, se abre la válvula de admisión y esto permite el ingreso de la mezcla de aire y gasolina al cilindro. Mientras tanto, la válvula de escape está cerrada. ● Compresión: el pistón asciende y la válvula de admisión se cierra. Debido a que el escape también continúa cerrado, el pistón comprime la mezcla de aire y combustible. ● Explosión: El pistón alcanza el máximo de su recorrido. Entonces la bujía produce una chispa eléctrica que da paso a la explosión, por lo que el pistón es impulsado hacia abajo.

● Escape: El pistón nuevamente sube, pero la válvula de escape ya no se encuentra cerrada: esta se abre para permitir la salida de los gases quemados.

La eficiencia de las máquinas térmicas: El rendimiento o eficiencia de una máquina térmica es la relación entre la energía que deseamos obtener de dicha máquina (trabajo realizado) y la energía consumida en su funcionamiento (energía suministrada). R= energía obtenida/energía suministrada En los automóviles, el rendimiento oscila entre el 20-25 % de la energía suministrada. Es decir el 75% de la energía suministrada se libera a la atmósfera en forma de calor. Las máquinas térmicas producen sustancias nocivas como dióxido de carbono: El CO2 es un componente natural del aire, Sin embargo, si se libera en grandes cantidades, es perjudicial. Monóxido de carbono: es un gas altamente tóxico Monóxido y dióxido de nitrógeno: es un gas inflamable, incoloro, insípido, ligeramente menos denso que el aire y altamente tóxico. Hidrocarburos no quemados: sus consecuencias son que afecta a el crecimiento adecuado de algunas plantas, la caída de flores, y alteraciones en las hojas Humo: se constituye por pequeñas partículas de carbono, en suspensión que daña pulmones, entre otras cosas. Dióxido de azufre: se forma por una pequeña cantidad de azufre que contiene el petróleo, lo que causa enfermedades de las vías respiratorias y también la lluvia ácida....