{"id":40929,"date":"2019-09-25T11:52:05","date_gmt":"2019-09-25T10:52:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-un-ejemplo-de-eficiencia-de-carnot-problema-con-la-solucion-definicion\/"},"modified":"2020-01-11T17:01:25","modified_gmt":"2020-01-11T16:01:25","slug":"que-es-un-ejemplo-de-eficiencia-de-carnot-problema-con-la-solucion-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-un-ejemplo-de-eficiencia-de-carnot-problema-con-la-solucion-definicion\/","title":{"rendered":"El ejemplo de eficiencia de Carnot – Problema con la soluci\u00f3n: definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Ejemplo de eficiencia de Carnot: problema con la soluci\u00f3n.\u00a0Calcule la eficiencia de carnot de la central el\u00e9ctrica de carb\u00f3n.\u00a0Comp\u00e1relo con ciclos reales de plantas de energ\u00eda.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
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Ciclo de Carnot – Procesos<\/h2>\n

\"Ciclo<\/a>En un\u00a0ciclo de Carnot<\/strong>\u00a0, el sistema que ejecuta el ciclo experimenta una serie de\u00a0cuatro procesos internamente reversibles<\/strong>\u00a0:\u00a0dos\u00a0procesos isentr\u00f3picos<\/a><\/strong>\u00a0(adiab\u00e1ticos reversibles) alternados con\u00a0dos\u00a0<\/strong>procesos isot\u00e9rmicos<\/strong><\/a>\u00a0:<\/p>\n

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  1. compresi\u00f3n isoentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0– El gas se comprime adiab\u00e1ticamente del estado 1 al estado 2, donde la temperatura es\u00a0T\u00a0H<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0Los alrededores trabajan con el gas, aumentando su energ\u00eda interna y comprimi\u00e9ndolo.\u00a0Por otro lado, la\u00a0entrop\u00eda<\/strong>\u00a0permanece\u00a0sin cambios<\/strong>\u00a0.<\/li>\n
  2. Isot\u00e9rmica expansi\u00f3n<\/strong>\u00a0– El sistema se coloca en contacto con el dep\u00f3sito en\u00a0T\u00a0H<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0El gas se expande isot\u00e9rmicamente mientras recibe energ\u00eda Q\u00a0H<\/sub>\u00a0del dep\u00f3sito caliente por transferencia de calor.\u00a0La temperatura del gas no cambia durante el proceso.\u00a0El gas funciona en los alrededores.\u00a0El cambio total de entrop\u00eda viene dado por:\u00a0\u2206S = S\u00a0<\/em><\/strong>1<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– S\u00a0<\/em><\/strong>4<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= Q\u00a0<\/em><\/strong>H<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\/ T\u00a0<\/em><\/strong>H<\/sub><\/em><\/strong><\/li>\n
  3. expansi\u00f3n isoentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0– El gas se expande adiab\u00e1ticamente del estado 3 al estado 4, donde la temperatura es\u00a0T\u00a0C<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0El gas funciona en el entorno y pierde una cantidad de energ\u00eda interna igual al trabajo que abandona el sistema.\u00a0Nuevamente, la entrop\u00eda permanece sin cambios.<\/li>\n
  4. isot\u00e9rmica de compresi\u00f3n<\/strong>\u00a0– El sistema se coloca en contacto con el dep\u00f3sito en\u00a0T\u00a0C<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0El gas se comprime isot\u00e9rmicamente a su estado inicial mientras descarga energ\u00eda Q\u00a0C<\/sub>\u00a0al dep\u00f3sito fr\u00edo por transferencia de calor.\u00a0En este proceso, los alrededores trabajan con el gas.\u00a0El cambio total de entrop\u00eda viene dado por:\u00a0\u2206S = S\u00a0<\/em><\/strong>3<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– S\u00a0<\/em><\/strong>2<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= Q\u00a0<\/em><\/strong>C<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\/ T\u00a0<\/em><\/strong>C<\/sub><\/em><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<\/div>\n<\/div>\n
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    Eficiencia del ciclo de Carnot<\/h2>\n

    En, el general\u00a0eficiencia t\u00e9rmica<\/strong><\/a>\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>\u00ba<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, de cualquier motor de calor se define como la relaci\u00f3n de la red\u00a0de trabajo<\/a>\u00a0que hace,\u00a0W<\/strong>\u00a0, para el\u00a0calor<\/a>\u00a0de entrada a la alta temperatura, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0.<\/p>\n

    \"f\u00f3rmula<\/a><\/p>\n

    Dado que la energ\u00eda se conserva de acuerdo con la\u00a0primera ley de la termodin\u00e1mica<\/strong><\/a>y la energ\u00eda no se puede convertir en trabajo por completo, la entrada de calor, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0, debe ser igual al trabajo realizado, W, m\u00e1s el calor que se debe disipar como\u00a0calor residual Q\u00a0<\/strong>C<\/sub><\/strong>\u00a0en el ambiente.\u00a0Por lo tanto, podemos reescribir la f\u00f3rmula para la eficiencia t\u00e9rmica como:<\/p>\n

    \"f\u00f3rmula<\/a><\/p>\n

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    Dado que\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/em><\/strong>C<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= \u2206ST\u00a0<\/span><\/em><\/strong>C<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0y\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong><\/em>H<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= \u2206ST\u00a0<\/span><\/em><\/strong>H<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, la f\u00f3rmula para esta eficiencia m\u00e1xima es:<\/span><\/p>\n

    \"F\u00f3rmula<\/a><\/p>\n

    d\u00f3nde:<\/span><\/p>\n