Facebook Instagram Youtube Twitter

Qué es el ciclo de Carnot – Tipos de procesos – Definición

Ciclo de Carnot – Tipos de procesos. En un ciclo de Carnot, el sistema que ejecuta el ciclo se somete a una serie de cuatro procesos reversibles internamente. Ingenieria termal

Ciclo de Carnot – Procesos

Ciclo de Carnot - ProcesosEn un ciclo de Carnot , el sistema que ejecuta el ciclo experimenta una serie de cuatro procesos internamente reversibles : dos procesos isentrópicos (adiabáticos reversibles) alternados con dos procesos isotérmicos :

  1. compresión isoentrópica – El gas se comprime adiabáticamente del estado 1 al estado 2, donde la temperatura es H . Los alrededores trabajan con el gas, aumentando su energía interna y comprimiéndolo. Por otro lado, la entropía permanece sin cambios .
  2. Isotérmica expansión – El sistema se coloca en contacto con el depósito en H . El gas se expande isotérmicamente mientras recibe energía Q H del depósito caliente por transferencia de calor. La temperatura del gas no cambia durante el proceso. El gas funciona en los alrededores. El cambio total de entropía viene dado por: ∆S = S 1 – S 4 = Q H / T H
  3. expansión isoentrópica – El gas se expande adiabáticamente del estado 3 al estado 4, donde la temperatura es C . El gas funciona en el entorno y pierde una cantidad de energía interna igual al trabajo que abandona el sistema. Nuevamente, la entropía permanece sin cambios.
  4. isotérmica de compresión – El sistema se coloca en contacto con el depósito en C . El gas se comprime isotérmicamente a su estado inicial mientras descarga energía Q C al depósito frío por transferencia de calor. En este proceso, los alrededores trabajan con el gas. El cambio total de entropía viene dado por: ∆S = S 3 – S 2 = Q C / T C

 

Proceso isentrópico

Un proceso isentrópico es un proceso termodinámico , en el cual la entropía del fluido o gas permanece constante. Significa que el proceso isentrópico es un caso especial de un proceso adiabático en el que no hay transferencia de calor o materia. Es un proceso adiabático reversible . La suposición de que no hay transferencia de calor es muy importante, ya que podemos usar la aproximación adiabática solo en procesos muy rápidos .

Proceso isentrópico y la primera ley

Para un sistema cerrado, podemos escribir la primera ley de la termodinámica en términos de entalpía :

dH = dQ + Vdp

o

dH = TdS + Vdp

Proceso isentrópico (dQ = 0):

dH = Vdp → W = H 2 – H 1     → H 2 – H 1 = p (T 2 – T 1 )     (para gas ideal )

Proceso isentrópico del gas ideal

El proceso isentrópico (un caso especial de proceso adiabático) se puede expresar con la ley de los gases ideales como:

pV κ = constante

o

1 V κ = p 2 V κ

en el que κ = c p / c v es la relación de los calores específicos (o capacidades de calor ) para el gas. Uno para presión constante (c p ) y otro para volumen constante (c v ) . Tenga en cuenta que esta relación κ

Proceso isotérmico

Un proceso isotérmico es un proceso termodinámico , en el que la temperatura del sistema permanece constante (T = constante). La transferencia de calor dentro o fuera del sistema generalmente debe ocurrir a una velocidad tan lenta para ajustarse continuamente a la temperatura del depósito a través del intercambio de calor. En cada uno de estos estados se mantiene el equilibrio térmico .

Proceso isotérmico y la primera ley

La forma clásica de la primera ley de la termodinámica es la siguiente ecuación:

dU = dQ – dW

En esta ecuación, dW es igual a dW = pdV y se conoce como el trabajo límite .

En el proceso isotérmico y el gas ideal , todo el calor agregado al sistema se utilizará para hacer el trabajo:

Proceso isotérmico (dU = 0):

dU = 0 = Q – W → W = Q       (para gas ideal)

Proceso isotérmico del gas ideal

El proceso isotérmico  se puede expresar con la ley de los gases ideales como:

pV = constante

o

1 V 1  = p 2 V 2

En un diagrama de pV, el proceso se produce a lo largo de una línea (llamada una isoterma) que tiene la ecuación p = constante / V .

Ver también: Ley de Boyle-Mariotte

 

Proceso isentrópico - características
Proceso isentrópico – características principales
Proceso isotérmico - características principales
Proceso isotérmico – características principales

 

……………………………………………………………………………………………………………………………….

Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.