31/3/2015 Ciclo termodinámico ­ Wikipedia, la enciclopedia libre

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El círculo de la imagen representa a un sistema queevoluciona a través de ciclos termodinámicos.

Ejemplo de diagrama P­V de unciclo termodinámico.

Ciclo termodinámicoDe Wikipedia, la enciclopedia libre

Se denomina ciclo termodinámico a cualquier serie deprocesos termodinámicos tales que, al transcurso detodos ellos, el sistema regresa a su estado inicial; esdecir , que la variación de las magnitudestermodinámicas propias del sistema sea nula.

No obstante, a variables como el calor o el trabajo no esaplicable lo anteriormente dicho ya que éstas no sonfunciones de estado del sistema, sino transferencias deenergía entre éste y su entorno. Un hecho característicode los ciclos termodinámicos es que la primera ley de latermodinámica dicta que: la suma de calor y trabajorecibidos por el sistema debe de ser igual a la suma de calor y trabajo realizados por el sistema.

Índice

1 Representación de un sistema termodinámico en un diagrama P­V2 Usos prácticos de los sistemas termodinámicos

2.1 Obtención de trabajo2.2 Aporte de trabajo

3 Véase también4 Enlaces externos

Representación de un sistema termodinámico en un diagrama P­V

Representado en un diagrama P­V (presión / volumen específico), unciclo termodinámico adopta la forma de una curva cerrada. En estediagrama el volumen de un sistema es representado en abscisas y lapresión en ordenadas de forma que como

,

se tiene que el trabajo por cambio de volumen (o en general, si no seusa una rueda de paletas o procedimiento similar) es igual al áreadescrita entre la línea que representa el proceso y el eje de abcisas.

El sentido de avance, indicado por las puntas de flecha, nos indica si elincremento de volumen es positivo (hacia la derecha) o negativo (haciala izquierda) y, como consecuencia, si el trabajo es positivo o negativo,respectivamente.

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Ciclo de Carnot general en función de latemperatura y la entropía.

Por lo tanto, se puede concluir que el área encerrada por la curva que representa un ciclo termodinámico eneste diagrama, indica el trabajo total realizado (en un ciclo completo) por el sistema, si éste avanza ensentido horario o, por el contrario, el trabajo total ejercido sobre el sistema si lo hace en sentido antihorario.

Usos prácticos de los sistemas termodinámicos

Obtención de trabajo

La obtención de trabajo a partir de dos fuentes térmicas a distinta temperatura se emplea para producirmovimiento, por ejemplo en los motores o en los alternadores empleados en la generación de energíaeléctrica. El rendimiento es el principal parámetro que caracteriza a un ciclo termodinámico, y se definecomo el trabajo obtenido dividido por el calor gastado en el proceso, en un mismo tiempo de ciclo completosi el proceso es continuo.

Este parámetro es diferente según los múltiples tipos de ciclos termodinámicos que existen, pero estálimitado por el factor o rendimiento del Ciclo de Carnot.

Aporte de trabajo

Un ciclo termodinámico inverso busca lo contrario alciclo termodinámico de obtención de trabajo. Se aportatrabajo externo al ciclo para conseguir que latrasferencia de calor se produzca de la fuente más fría ala más caliente, al revés de como sucederíanaturalmente. Esta disposición se emplea en lasmáquinas de aire acondicionado y en refrigeración.

Véase también

AerotermiaCiclo de CarnotCiclo OttoCiclo BraytonCiclo RankineCiclo StirlingCiclo EricssonCiclo MillerCiclo AtkinsonCiclo Higroscópico

Enlaces externos

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Categoría: Ciclos termodinámicos

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