{"id":40675,"date":"2019-09-25T00:05:23","date_gmt":"2019-09-24T23:05:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-son-los-procesos-termodinamicos-en-el-ciclo-de-otto-definicion\/"},"modified":"2020-01-11T10:10:07","modified_gmt":"2020-01-11T09:10:07","slug":"que-son-los-procesos-termodinamicos-en-el-ciclo-de-otto-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-son-los-procesos-termodinamicos-en-el-ciclo-de-otto-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 son los procesos termodin\u00e1micos en el ciclo de Otto? – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
\n
En un ciclo ideal de Otto, el sistema que ejecuta el ciclo se somete a una serie de cuatro procesos: dos procesos isentr\u00f3picos (adiab\u00e1ticos reversibles) y dos procesos isocr\u00f3ricos.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
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Ciclo Otto – Procesos<\/h2>\n
\"Otto<\/a>
Diagrama pV del ciclo Otto.\u00a0El \u00e1rea delimitada por la ruta completa del ciclo representa el trabajo total que se puede hacer durante un ciclo.<\/figcaption><\/figure>\n

En un\u00a0ciclo Otto<\/a><\/strong>\u00a0ideal\u00a0, el sistema que ejecuta el ciclo se somete a una serie de cuatro procesos internamente reversibles: dos procesos isentr\u00f3picos (adiab\u00e1ticos reversibles) alternados con dos procesos isocr\u00f3ricos:<\/p>\n

    \n
  1. Compresi\u00f3n isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0(carrera de compresi\u00f3n): el gas (mezcla de combustible y aire) se comprime adiab\u00e1ticamente del estado 1 al estado 2, a medida que el pist\u00f3n se mueve desde el punto muerto inferior al punto muerto superior.\u00a0Los alrededores trabajan con el gas, aumentando su energ\u00eda interna (temperatura) y comprimi\u00e9ndolo.\u00a0Por otro lado, la entrop\u00eda permanece sin cambios.\u00a0Los cambios en los vol\u00famenes y su relaci\u00f3n (\u00a0V\u00a0<\/em>1<\/sub><\/em>\u00a0\/ V\u00a0<\/em>2<\/sub><\/em>\u00a0) se conocen como la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n.<\/li>\n
  2. Compresi\u00f3n isoc\u00f3rica<\/strong>\u00a0(fase de ignici\u00f3n): en esta fase (entre el estado 2 y el estado 3) hay una transferencia de calor de volumen constante (el pist\u00f3n est\u00e1 en reposo) al aire desde una fuente externa mientras el pist\u00f3n est\u00e1 en reposo en el punto muerto superior .\u00a0Este proceso est\u00e1 destinado a representar la ignici\u00f3n de la mezcla de combustible y aire inyectada en la c\u00e1mara y la posterior combusti\u00f3n r\u00e1pida.\u00a0La presi\u00f3n aumenta y la relaci\u00f3n (\u00a0P\u00a0<\/em>3<\/sub><\/em>\u00a0\/ P\u00a0<\/em>2<\/sub><\/em>\u00a0) se conoce como la “relaci\u00f3n de explosi\u00f3n”.<\/li>\n
  3. Expansi\u00f3n isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0(golpe de poder): el gas se expande adiab\u00e1ticamente desde el estado 3 al estado 4, a medida que el pist\u00f3n se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior.\u00a0El gas funciona en el entorno (pist\u00f3n) y pierde una cantidad de energ\u00eda interna igual al trabajo que abandona el sistema.\u00a0Nuevamente, la entrop\u00eda permanece sin cambios.\u00a0La relaci\u00f3n de volumen (\u00a0V\u00a0<\/em>4<\/sub><\/em>\u00a0\/ V\u00a0<\/em>3<\/sub><\/em>\u00a0) se conoce como la relaci\u00f3n de expansi\u00f3n isentr\u00f3pica, pero para el ciclo de Otto, es igual a la relaci\u00f3n de compresi\u00f3n.<\/li>\n
  4. Descompresi\u00f3n isoc\u00f3rica (carrera de escape)<\/strong>\u00a0: en esta fase, el ciclo se completa con un proceso de volumen constante en el que el calor se rechaza del aire mientras el pist\u00f3n est\u00e1 en el punto muerto inferior.\u00a0La presi\u00f3n de gas de trabajo cae instant\u00e1neamente desde el punto 4 al punto 1. La v\u00e1lvula de escape se abre en el punto 4. La carrera de escape es directamente despu\u00e9s de esta descompresi\u00f3n.\u00a0A medida que el pist\u00f3n se mueve desde el punto muerto inferior (punto 1) al punto muerto superior (punto 0) con la v\u00e1lvula de escape abierta, la mezcla gaseosa se ventila a la atm\u00f3sfera y el proceso comienza de nuevo.<\/li>\n<\/ol>\n
    \n
    \n

    Durante el ciclo de Otto, el pist\u00f3n trabaja en el gas entre los estados 1 y 2 (\u00a0<\/span>compresi\u00f3n isentr\u00f3pica<\/span><\/strong>\u00a0).\u00a0El gas realiza el trabajo en el pist\u00f3n entre las etapas 3 y 4 (\u00a0<\/span>expansi\u00f3n isentr\u00f3pica<\/span><\/strong>\u00a0).\u00a0La diferencia entre el trabajo realizado por el gas y el trabajo realizado sobre el gas es el trabajo neto producido por el ciclo y corresponde al \u00e1rea encerrada por la curva del ciclo.\u00a0El trabajo producido por el ciclo multiplicado por la velocidad del ciclo (ciclos por segundo) es igual a la potencia producida por el motor Otto.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    <\/div>\n

    Proceso isentr\u00f3pico<\/span><\/h2>\n

    Un\u00a0<\/span>proceso isentr\u00f3pico<\/span><\/strong><\/a>\u00a0es un\u00a0<\/span>proceso termodin\u00e1mico<\/span><\/strong><\/a>\u00a0, en el cual la\u00a0<\/span>entrop\u00eda<\/span><\/strong>\u00a0<\/a>del fluido o gas permanece constante.\u00a0Significa que el\u00a0<\/span>proceso isentr\u00f3pico<\/span><\/strong>\u00a0es un caso especial de un\u00a0<\/span>proceso adiab\u00e1tico<\/span><\/strong>\u00a0en el que no hay transferencia de calor o materia.\u00a0Es un\u00a0<\/span>proceso adiab\u00e1tico reversible<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0La suposici\u00f3n de que no hay transferencia de calor es muy importante, ya que podemos usar la aproximaci\u00f3n adiab\u00e1tica solo en\u00a0<\/span>procesos muy r\u00e1pidos<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Proceso isentr\u00f3pico y la primera ley<\/span><\/strong><\/p>\n

    Para un sistema cerrado, podemos escribir la\u00a0<\/span>primera ley de la termodin\u00e1mica en t\u00e9rminos de entalp\u00eda<\/span><\/a><\/strong>\u00a0:<\/span><\/p>\n

    dH = dQ + Vdp<\/span><\/strong><\/p>\n

    o<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = TdS + Vdp<\/span><\/strong><\/p>\n

    Proceso isentr\u00f3pico (dQ = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0=\u00a0<\/span>C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>1<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0) \u00a0\u00a0\u00a0<\/span><\/em><\/strong>\u00a0(para\u00a0<\/span>gas ideal<\/span><\/a>\u00a0)<\/span><\/em><\/p>\n

    Proceso isentr\u00f3pico del gas ideal<\/span><\/strong><\/p>\n

    El\u00a0<\/span>proceso isentr\u00f3pico<\/span><\/strong>\u00a0(un caso especial de proceso adiab\u00e1tico) se puede expresar con la\u00a0<\/span>ley de los gases ideales<\/span><\/strong><\/a>\u00a0como:<\/span><\/p>\n

    pV\u00a0<\/span>\u03ba<\/span><\/sup>\u00a0= constante<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

    o<\/span><\/p>\n

    p\u00a0<\/span>1<\/span><\/sub>\u00a0V\u00a0<\/span>1\u00a0<\/span><\/sub>\u03ba<\/span><\/sup>\u00a0= p\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0V\u00a0<\/span>2\u00a0<\/span><\/sub>\u03ba<\/span><\/sup><\/strong><\/em><\/p>\n

    en el que\u00a0<\/span>\u03ba = c\u00a0<\/span>p<\/span><\/sub>\u00a0\/ c\u00a0<\/span>v<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0es la relaci\u00f3n de los\u00a0calores espec\u00edficos<\/strong><\/a>\u00a0(o\u00a0capacidades de calor<\/strong>\u00a0) para el gas.\u00a0Uno para\u00a0presi\u00f3n constante (c\u00a0<\/strong>p<\/sub><\/strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0y otro para\u00a0volumen constante (c\u00a0<\/strong>v<\/sub><\/strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0.\u00a0Tenga en cuenta que esta relaci\u00f3n\u00a0\u03ba\u00a0\u00a0<\/strong>= c\u00a0<\/strong>p<\/sub><\/strong>\u00a0\/ c\u00a0<\/strong>v<\/sub><\/strong>\u00a0es un factor para determinar la velocidad del sonido en un gas y otros procesos adiab\u00e1ticos.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    <\/div>\n

    Proceso isocorico<\/span><\/h2>\n

    Un\u00a0<\/span>proceso isocr\u00f3rico<\/span><\/strong><\/a>\u00a0es un proceso termodin\u00e1mico, en el que el\u00a0<\/span>volumen<\/span><\/strong>\u00a0del sistema cerrado\u00a0<\/span>permanece constante<\/span><\/strong>\u00a0(V = constante).\u00a0Describe el comportamiento del gas dentro del contenedor, que no puede deformarse.\u00a0Como el volumen permanece constante, la transferencia de calor dentro o fuera del sistema no funciona con el\u00a0<\/span>p\u2206V<\/span><\/a>\u00a0, sino que solo cambia la\u00a0<\/span>energ\u00eda interna<\/span><\/strong><\/a>\u00a0(la temperatura) del sistema.<\/span><\/p>\n

    Proceso isocr\u00f3rico y la primera ley<\/span><\/strong><\/p>\n

    La forma cl\u00e1sica de la\u00a0<\/span>primera ley de la termodin\u00e1mica<\/span><\/a>\u00a0es la siguiente ecuaci\u00f3n:<\/span><\/p>\n

    dU = dQ – dW<\/span><\/strong><\/p>\n

    En esta ecuaci\u00f3n, dW es igual a\u00a0<\/span>dW = pdV<\/span><\/strong>\u00a0y se conoce como el\u00a0<\/span>trabajo l\u00edmite<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Luego:<\/span><\/p>\n

    dU = dQ – pdV<\/span><\/strong><\/p>\n

    En el\u00a0<\/span>proceso isocr\u00f3rico<\/span><\/strong>\u00a0y el\u00a0<\/span>gas ideal<\/span><\/strong>\u00a0, todo el calor agregado al sistema se utilizar\u00e1 para aumentar la energ\u00eda interna.<\/span><\/p>\n

    Proceso isoc\u00f3rico (pdV = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dU = dQ \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/span><\/strong>(para gas ideal)<\/span><\/em><\/p>\n

    dU = 0 = Q – W \u2192 W = Q \u00a0\u00a0<\/span>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/strong>(para gas ideal)<\/span><\/em><\/p>\n

    Proceso isocr\u00f3rico del gas ideal<\/span><\/strong><\/p>\n

    El\u00a0<\/span>proceso isocr\u00f3rico<\/span><\/strong>\u00a0se puede expresar con la\u00a0<\/span>ley de los gases ideales<\/span><\/strong><\/a>\u00a0como:<\/span><\/p>\n

    \"proceso<\/a><\/p>\n

    o<\/span><\/p>\n

    \"proceso<\/a><\/p>\n

    En un\u00a0<\/span>diagrama pV<\/span><\/strong>\u00a0, el proceso ocurre a lo largo de una l\u00ednea horizontal que tiene la ecuaci\u00f3n V = constante.<\/span><\/p>\n

    Ver tambi\u00e9n:\u00a0\u00a0<\/span>Ley de Guy-Lussac<\/span><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    \"Proceso<\/a>
    Proceso isentr\u00f3pico – caracter\u00edsticas principales<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
    \n
    \n
    \"Proceso<\/a>
    Proceso isocr\u00f3rico – caracter\u00edsticas principales<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
    \n
    <\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    En un ciclo ideal de Otto, el sistema que ejecuta el ciclo se somete a una serie de cuatro procesos: dos procesos isentr\u00f3picos (adiab\u00e1ticos reversibles) y dos procesos isocr\u00f3ricos.\u00a0Ingenieria termal Ciclo Otto – Procesos Diagrama pV del ciclo Otto.\u00a0El \u00e1rea delimitada por la ruta completa del ciclo representa el trabajo total que se puede hacer … Leer m\u00e1s<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[16],"tags":[],"yoast_head":"\n\u00bfQu\u00e9 son los procesos termodin\u00e1micos en el ciclo de Otto? - Definici\u00f3n<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"En un ciclo ideal de Otto, el sistema que ejecuta el ciclo se somete a una serie de cuatro procesos: dos procesos isentr\u00f3picos (adiab\u00e1ticos reversibles) y dos procesos isocr\u00f3ricos. 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