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Ciclo de Carnot
El ciclo de motor trmico mas efciente es el ciclo de Carnot,
consistente en dosprocesos isotrmicos y dos procesos adiabtico. El
ciclo de Carnot se puede
considerar como, el ciclo de motor trmico mas efciente permitido
por lasleyes sicas. Mientras que la segunda ley de la termodinmica
dice que notodo el calor suministrado a un motor trmico, se puede
usar para producirtrabajo, la efciencia de Carnot establece el
valor lmite de la raccin de calorque se puede usar.
Con el fn de acercarse a la efciencia de Carnot, los procesos
que intervienenen el ciclo del motor de calor deben ser reversibles
y no implican cambios en laentropa. Esto signifca que el ciclo de
Carnot es una ideali!acin, ya que no
"ay procesos de motores reales que sean reversibles y todos los
procesossicos reales implican un cierto aumento de la entropa.
#ara
$ %
$ %
la efciencia de Carnot es
&
'as temperaturas en la e(presin de la efciencia de Carnot deben
darse en)%elvins. #ara otras escalas de temperaturas, se aplican
las siguientesconversiones*
$% $ +C $ +
$% $ +C $ +
El valor conceptual del ciclo de Carnot es que, establece la
m(ima efcienciaposible para un ciclo de motor operando entre - y
-C. /o es un ciclo de motorprctico, porque la transerencia de calor
en el motor en el proceso isotrmicoes demasiado bajo para ser un
valor prctico. Como dice 0c"roeder 1no semoleste en instalar una
mquina de Carnot en su coc"e2 adems de que aum
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entara el consumo de gasolina en la carretera, sera adelantado
por lospeatones1.
Ciclo de Carnot
3actuali!ar4
#ara otros usos de este trmino, vase Carnot.
Esquema de una mquina de Carnot. 'a mquina absorbe calor desde
la uentecaliente -5 y cede calor a la ra -6 produciendo
trabajo.
El ciclo de Carnot se produce cuando un equipo que trabaja
absorbiendo unacantidad de calor 75 de la uente de alta
temperatura, cede un calor 76 a la debaja temperatura produciendo
un trabajo sobre el e(terior. El rendimientoviene defnido por
8eta $ 5 9 8rac:-;6ndice 3ocultar4
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5 El ciclo de Carnot
5.5 -rabajo del ciclo
6 -eoremas de Carnot
? @endimiento
A Ciclo real
B ase tambin
D ibliograa
F Enlaces e(ternos
El ciclo de Carnot3editar4
Giagrama del ciclo de Carnot en uncin de la presin y el
volumen.
Giagrama del ciclo de Carnot en uncin de la temperatura y la
entropa.
El ciclo de Carnot consta de cuatro etapas* dos procesos
isotermos Hatemperatura constanteI y dos adiabticos Haislados
trmicamenteI. 'asaplicaciones del #rimer principio de la
termodinmica estn escritos acorde conel Criterio de signos
termodinmico.
E(pansin isoterma* Hproceso 5 J 6 en el diagramaI 0e parte de
una situacinen que el gas se encuentra al mnimo volumen del ciclo y
a temperatura -5 dela uente caliente. En este estado se transfere
calor al cilindro desde la uentede temperatura -5, "aciendo que el
gas se e(panda. Kl e(pandirse, el gastiende a enriarse, pero
absorbe calor de -5 y mantiene su temperaturaconstante. Kl tratarse
de un gas ideal, al no cambiar la temperatura tampoco lo"ace su
energa interna, y despreciando los cambios en la energa potencial
yla cintica, a partir de la 5L ley de la termodinmica vemos que
todo el calor
transerido es convertido en trabajo*
7;:56< N8 28 =;:56< $ N8 8'ongrig"tarroO8 N $ =;:56< $
7;:56< 9P;:56
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transerido y la temperatura de la uente en un proceso
reversible* d0 $8rac:8delta 7
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P;:A5
