¿Qué es el proceso cíclico? Definición

Un proceso que finalmente devuelve un sistema a su estado inicial se denomina proceso cíclico. Los procesos cíclicos a menudo se utilizan en ingeniería de potencia en motores térmicos. Ingenieria termal

Proceso cíclico

Proceso cíclico - trabajo
Un proceso que finalmente devuelve un sistema a su estado inicial se denomina proceso cíclico.

Un proceso que finalmente devuelve un sistema a su estado inicial se denomina proceso cíclico . Al final de un ciclo, todas las propiedades tienen el mismo valor que tenían al principio. Para tal proceso, el estado final es el mismo que el estado inicial , por lo que el cambio total de energía interna debe ser cero. El vapor (agua) que circula a través de un circuito cerrado de enfriamiento experimenta un ciclo. La primera ley de la termodinámica es entonces:

dE int = 0, dQ = dW

Por lo tanto, el trabajo neto realizado durante el proceso debe ser exactamente igual a la cantidad neta de energía transferida como calor. Debe tenerse en cuenta que, de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica , no todo el calor proporcionado a un ciclo puede transformarse en una cantidad igual de trabajo, debe producirse un cierto rechazo de calor .

Ejemplo de proceso cíclico: ciclo de Brayton

primera ley - ejemplo - ciclo de brayton
El ciclo ideal de Brayton consiste en cuatro procesos termodinámicos. Dos procesos isentrópicos y dos procesos isobáricos.

Supongamos el  ciclo Brayton ideal  que describe el funcionamiento de un  motor de calor a presión constante  . Los modernos  motores de turbina de gas y los motores de  inyección de aire  también siguen el ciclo de Brayton. Este ciclo consta de cuatro procesos termodinámicos:

El ciclo ideal de Brayton consiste en cuatro procesos termodinámicos. Dos procesos isentrópicos y dos procesos isobáricos.

  1. Compresión isentrópica  : el aire ambiente ingresa al compresor, donde se presuriza (1 → 2). El trabajo requerido para el compresor viene dado por  C  = H 2  – H 1 .
  2. adición de calor isobárico  : el aire comprimido pasa a través de una cámara de combustión, donde se quema el combustible y se calienta el aire u otro medio (2 → 3). Es un proceso de presión constante, ya que la cámara está abierta para fluir hacia adentro y hacia afuera. El calor neto agregado viene dado por  add  = H  – H 2
  3. Expansión isentrópica  : el aire calentado y presurizado se expande en la turbina y entrega su energía. El trabajo realizado por la turbina viene dado por  T  = H 4  – H 3
  4. rechazo de calor isobárico  : el calor residual debe rechazarse para cerrar el ciclo. El calor neto rechazado viene dado por  re  = H  – H 1

Como se puede ver, podemos describir y calcular (por ejemplo, eficiencia térmica ) tales ciclos (de manera similar para el  ciclo de Rankine ) usando  entalpías .

Ver también: Eficiencia térmica del ciclo de Brayton

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