{"id":50096,"date":"2020-01-09T16:43:10","date_gmt":"2020-01-09T15:43:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-la-teoria-del-ciclo-de-brayton-brayton-engine-definicion\/"},"modified":"2020-01-09T16:57:46","modified_gmt":"2020-01-09T15:57:46","slug":"que-es-la-teoria-del-ciclo-de-brayton-brayton-engine-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-teoria-del-ciclo-de-brayton-brayton-engine-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la teor\u00eda del ciclo de Brayton? Brayton Engine: definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Teor\u00eda del ciclo de Brayton &#8211; Brayton Engine.\u00a0El ciclo de Brayton consta de dos procesos isentr\u00f3picos y dos procesos isob\u00e1ricos.\u00a0Su eficiencia t\u00e9rmica depende de la relaci\u00f3n de presi\u00f3n.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Ciclo Brayton &#8211; Motor de turbina<\/h2>\n<p>En 1872, un ingeniero estadounidense,\u00a0<strong>George Bailey Brayton,<\/strong>\u00a0avanz\u00f3 el estudio de\u00a0<a title=\"Motores de calor\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-motor-termico-definicion\/\">los motores t\u00e9rmicos<\/a>\u00a0patentando un motor de combusti\u00f3n interna a presi\u00f3n constante, que inicialmente usaba gas vaporizado pero luego usaba combustibles l\u00edquidos como el queroseno.\u00a0Este motor t\u00e9rmico se conoce como &#8221;\u00a0<em><strong>Motor Listo de Brayton<\/strong>\u00a0&#8220;<\/em>\u00a0.\u00a0Significa que el\u00a0<strong>motor Brayton original<\/strong>\u00a0usaba un\u00a0<strong>compresor de\u00a0<\/strong><strong>pist\u00f3n<\/strong>\u00a0y un\u00a0<strong>expansor de pist\u00f3n en<\/strong>\u00a0lugar de una turbina de gas y un compresor de gas.<\/p>\n<p>Hoy en d\u00eda, los\u00a0<strong>modernos motores de turbina de gas<\/strong>\u00a0y los\u00a0<strong>motores de\u00a0<\/strong><strong>inyecci\u00f3n de aire<\/strong>\u00a0tambi\u00e9n son motores de calor de presi\u00f3n constante, por lo tanto, describimos su termodin\u00e1mica por el\u00a0<strong>ciclo de Brayton<\/strong>\u00a0.\u00a0En general, el\u00a0<strong>ciclo de Brayton<\/strong>\u00a0describe el funcionamiento de un\u00a0<strong>motor t\u00e9rmico de presi\u00f3n constante<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p>Es uno de los\u00a0<a title=\"Ciclos termodin\u00e1micos\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-cycles\/\"><strong>ciclos termodin\u00e1micos<\/strong><\/a>\u00a0m\u00e1s comunes\u00a0que se pueden encontrar en las centrales el\u00e9ctricas de turbinas de gas o en aviones.\u00a0A diferencia del\u00a0<a title=\"Carnot Cycle - Carnot Heat Engine\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-ciclo-de-carnot-carnot-heat-engine-definicion\/\">ciclo de Carnot<\/a>\u00a0, el\u00a0<strong>ciclo de Brayton<\/strong>\u00a0no ejecuta\u00a0<a title=\"Proceso isot\u00e9rmico\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-proceso-isotermico-definicion\/\">procesos isot\u00e9rmicos<\/a>\u00a0, ya que estos deben realizarse muy lentamente.\u00a0En un\u00a0<strong>ciclo Brayton ideal<\/strong>\u00a0, el sistema que ejecuta el ciclo se somete a una serie de cuatro procesos: dos procesos isentr\u00f3picos (adiab\u00e1ticos reversibles) alternados con dos procesos isob\u00e1ricos.<\/p>\n<p>Dado que\u00a0<strong>el principio de Carnot<\/strong>\u00a0establece que ning\u00fan motor puede ser m\u00e1s eficiente que un motor reversible (\u00a0<strong>un motor t\u00e9rmico de Carnot<\/strong>\u00a0) que opera entre los mismos dep\u00f3sitos de alta temperatura y baja temperatura, una turbina de gas basada en el ciclo Brayton debe tener una eficiencia menor que la eficiencia de Carnot.<\/p>\n<p>Una gran turbina de gas de un solo ciclo t\u00edpicamente produce, por ejemplo, 300 megavatios de energ\u00eda el\u00e9ctrica y tiene una eficiencia t\u00e9rmica del 35-40%.\u00a0Las plantas modernas de turbina de gas de ciclo combinado (CCGT), en las que el ciclo termodin\u00e1mico consta de dos ciclos de planta de energ\u00eda (por ejemplo, el ciclo Brayton y el ciclo Rankine), pueden lograr una eficiencia t\u00e9rmica de alrededor del 55%.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-youtube su-responsive-media-yes\"><iframe class=\"lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/zcWkEKNvqCA?\" width=\"340\" height=\"200\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-lazy-type=\"iframe\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/zcWkEKNvqCA?\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/div>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/open-Brayton-cycle-Gas-Turbine-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-17685 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/open-Brayton-cycle-Gas-Turbine-min-249x300.png\" alt=\"ciclo abierto de Brayton - turbina de gas\" width=\"249\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/open-Brayton-cycle-Gas-Turbine-min-249x300.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Tipos de turbinas de gas<\/h2>\n<p>En general, las m\u00e1quinas de calor y tambi\u00e9n las turbinas de gas se clasifican seg\u00fan una ubicaci\u00f3n de combusti\u00f3n como:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Turbinas con combusti\u00f3n interna<\/strong>\u00a0.\u00a0La mayor\u00eda de las turbinas de gas son motores de combusti\u00f3n interna.\u00a0En estas turbinas, la alta temperatura se logra quemando la mezcla de aire y combustible en la c\u00e1mara de combusti\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>Turbinas con combusti\u00f3n externa<\/strong>\u00a0.\u00a0En estas turbinas,\u00a0generalmente se usa\u00a0un\u00a0<strong>intercambiador de calor<\/strong>\u00a0y solo el medio limpio sin productos de combusti\u00f3n viaja a trav\u00e9s de la turbina de potencia.\u00a0Dado que las palas de la turbina no est\u00e1n sujetas a productos de combusti\u00f3n, se pueden utilizar combustibles de menor calidad (y, por lo tanto, m\u00e1s baratos).\u00a0Estas turbinas suelen tener una eficiencia t\u00e9rmica menor que las turbinas con combusti\u00f3n interna.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Tipos de ciclo de Brayton<\/h2>\n<p><strong>Ciclo de Brayton abierto (palabras clave)<\/strong><\/p>\n<p>Como la mayor\u00eda de las turbinas de gas se basan en el\u00a0<strong>ciclo Brayton<\/strong>\u00a0con\u00a0<strong>combusti\u00f3n interna<\/strong>\u00a0(por ejemplo, motores a reacci\u00f3n), se basan en el\u00a0<strong>ciclo abierto de Brayton<\/strong>\u00a0.\u00a0En este ciclo, el aire de la atm\u00f3sfera ambiente es comprimido a una presi\u00f3n y temperatura m\u00e1s altas por el compresor.\u00a0En la c\u00e1mara de combusti\u00f3n, el aire se calienta a\u00fan m\u00e1s quemando la mezcla de combustible y aire en el flujo de aire.\u00a0Los productos de combusti\u00f3n y los gases se expanden en la turbina a presi\u00f3n cercana a la atmosf\u00e9rica (motores que producen energ\u00eda mec\u00e1nica o el\u00e9ctrica) o a la presi\u00f3n requerida por los motores a reacci\u00f3n.\u00a0El ciclo abierto de Brayton significa que los gases se descargan\u00a0<strong>directamente a la atm\u00f3sfera<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p><strong>Ciclo cerrado de Brayton<\/strong><\/p>\n<p>En un\u00a0<strong>ciclo cerrado de Brayton, el<\/strong>\u00a0medio de trabajo (por ejemplo, helio)\u00a0<strong>recircula en el circuito<\/strong>\u00a0y el gas expulsado de la turbina se reintroduce en el compresor.\u00a0En estas turbinas,\u00a0generalmente se usa\u00a0un\u00a0<strong>intercambiador de calor<\/strong>\u00a0(combusti\u00f3n externa) y solo el medio limpio sin productos de combusti\u00f3n viaja a trav\u00e9s de la turbina de potencia.\u00a0El\u00a0<strong>ciclo cerrado de Brayton<\/strong>\u00a0se utiliza, por ejemplo, en turbinas de gas de ciclo cerrado y reactores de alta temperatura refrigerados por gas.<\/p>\n<p><strong>Ciclo Brayton inverso &#8211; Ciclo de refrigeraci\u00f3n Brayton<\/strong><\/p>\n<p>Un ciclo de Brayton que se conduce en direcci\u00f3n inversa se conoce como el ciclo de Brayton inverso.\u00a0Su prop\u00f3sito es mover el calor del cuerpo m\u00e1s fr\u00edo al m\u00e1s caliente, en lugar de producir trabajo.\u00a0De conformidad con la segunda ley de la termodin\u00e1mica, el\u00a0<strong>calor no puede fluir espont\u00e1neamente<\/strong>\u00a0del sistema fr\u00edo al sistema caliente sin realizar un trabajo externo en el sistema.\u00a0El calor puede fluir del cuerpo m\u00e1s fr\u00edo al m\u00e1s caliente, pero\u00a0<strong>solo cuando es forzado por un trabajo externo<\/strong>.\u00a0Esto es exactamente lo que logran los refrigeradores y las bombas de calor.\u00a0Estos son impulsados \u200b\u200bpor motores el\u00e9ctricos que requieren trabajo de su entorno para funcionar.\u00a0Uno de los ciclos posibles es un ciclo de Brayton inverso, que es similar al ciclo de Brayton ordinario pero se conduce en reversa, a trav\u00e9s de la entrada de trabajo neto.\u00a0Este ciclo tambi\u00e9n se conoce como ciclo de refrigeraci\u00f3n de gas o ciclo de Bell Coleman.\u00a0Este tipo de ciclo se usa ampliamente en aviones a reacci\u00f3n para sistemas de aire acondicionado que usan aire de los compresores del motor.\u00a0Tambi\u00e9n se usa ampliamente en la industria de GNL, donde el ciclo Brayton inverso m\u00e1s grande es para subenfriar GNL utilizando 86 MW de potencia de un compresor impulsado por turbina de gas y refrigerante de nitr\u00f3geno.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17685\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17685\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/open-Brayton-cycle-Gas-Turbine-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17685 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/open-Brayton-cycle-Gas-Turbine-min-249x300.png\" alt=\"ciclo abierto de Brayton - turbina de gas\" width=\"249\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/open-Brayton-cycle-Gas-Turbine-min-249x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17685\" class=\"wp-caption-text\">ciclo abierto de Brayton<\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_17684\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17684\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/closed-Brayton-cycle-pV-Diagram-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17684 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/closed-Brayton-cycle-pV-Diagram-min-247x300.png\" alt=\"ciclo cerrado de Brayton - Diagrama pV\" width=\"247\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/closed-Brayton-cycle-pV-Diagram-min-247x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17684\" class=\"wp-caption-text\">ciclo cerrado de Brayton<\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_17683\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17683\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reverse-Brayton-cycle-cooling-and-heat-pumps-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17683 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reverse-Brayton-cycle-cooling-and-heat-pumps-min-259x300.png\" alt=\"ciclo Brayton inverso - bombas de enfriamiento y calor\" width=\"259\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reverse-Brayton-cycle-cooling-and-heat-pumps-min-259x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17683\" class=\"wp-caption-text\">ciclo de Brayton inverso<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Ciclo Brayton &#8211; Procesos<\/h2>\n<p>En un\u00a0<strong>ciclo Brayton ideal cerrado<\/strong>\u00a0, el sistema que ejecuta el ciclo se somete a una serie de cuatro procesos: dos procesos isentr\u00f3picos (adiab\u00e1ticos reversibles) alternados con dos procesos isob\u00e1ricos:<\/p>\n<ul>\n<li>\n<figure id=\"attachment_17684\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17684\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/closed-Brayton-cycle-pV-Diagram-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-17684 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/closed-Brayton-cycle-pV-Diagram-min.png\" alt=\"ciclo cerrado de Brayton - Diagrama pV\" width=\"370\" height=\"450\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/closed-Brayton-cycle-pV-Diagram-min.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17684\" class=\"wp-caption-text\">ciclo cerrado de Brayton<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Compresi\u00f3n isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0(compresi\u00f3n en un compresor): el gas de trabajo (por ejemplo, helio) se comprime adiab\u00e1ticamente desde el estado 1 al estado 2 mediante el compresor (generalmente un compresor de flujo axial).\u00a0Los alrededores trabajan con el gas, aumentando su energ\u00eda interna (temperatura) y comprimi\u00e9ndolo (aumentando su presi\u00f3n).\u00a0Por otro lado, la entrop\u00eda permanece sin cambios.\u00a0El trabajo requerido para el compresor viene dado por\u00a0<strong>W\u00a0<\/strong><strong><sub>C<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><strong>\u00a0.<\/strong><\/li>\n<li><strong>Adici\u00f3n de calor isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0(en un intercambiador de calor): en esta fase (entre el estado 2 y el estado 3) hay una transferencia de calor a presi\u00f3n constante al gas desde una fuente externa, ya que la c\u00e1mara est\u00e1 abierta para fluir hacia adentro y hacia afuera.\u00a0En un ciclo Brayton ideal abierto, el aire comprimido pasa a trav\u00e9s de una c\u00e1mara de combusti\u00f3n, donde se quema el combustible y se calienta el aire u otro medio (2 \u2192 3).\u00a0Es un proceso de presi\u00f3n constante, ya que la c\u00e1mara est\u00e1 abierta para fluir hacia adentro y hacia afuera.\u00a0El calor neto agregado viene dado por\u00a0<strong>Q\u00a0<\/strong><strong><sub>add<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><\/li>\n<li><strong>Expansi\u00f3n isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0(expansi\u00f3n en una turbina): el gas comprimido y calentado se expande adiab\u00e1ticamente desde el estado 3 al estado 4 en una turbina.\u00a0El gas funciona en los alrededores (\u00e1labes de la turbina) y pierde una cantidad de energ\u00eda interna igual al trabajo que abandona el sistema.\u00a0El trabajo realizado por la turbina viene dado por\u00a0<strong>W\u00a0<\/strong><strong><sub>T<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>4<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>\u00a0.\u00a0<\/strong>Nuevamente, la entrop\u00eda permanece sin cambios.<\/li>\n<li><strong>Rechazo de calor isob\u00e1rico (en un intercambiador de calor)<\/strong>\u00a0: en esta fase, el ciclo se completa mediante un proceso de presi\u00f3n constante en el que se rechaza el calor del gas.\u00a0La temperatura del gas de trabajo cae del punto 4 al punto 1. El calor neto rechazado viene dado por\u00a0<strong>Q\u00a0<\/strong><strong><sub>re<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>4<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Durante un ciclo de Brayton, el compresor realiza el trabajo en el gas entre los estados 1 y 2 (\u00a0<strong>i\u00a0<\/strong><strong>compresi\u00f3n sentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0).\u00a0El gas en la turbina realiza el trabajo entre las etapas 3 y 4 (\u00a0<strong>i\u00a0<\/strong><strong>expansi\u00f3n sentr\u00f3pica<\/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 (en el diagrama pV).<\/p>\n<p>Como puede verse, es conveniente usar\u00a0<a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la entalp\u00eda?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/\"><strong>entalp\u00eda<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0o\u00a0<a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la entalp\u00eda?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/\"><strong>entalp\u00eda\u00a0<\/strong><\/a><strong><a title=\"Entalp\u00eda Espec\u00edfica\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/specific-enthalpy\/\">espec\u00edfica<\/a><\/strong>\u00a0y expresar la\u00a0<a title=\"Primera ley en t\u00e9rminos de entalp\u00eda dH = dQ + Vdp\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/first-law-in-terms-of-enthalpy-dh-dq-vdp\/\">primera ley en t\u00e9rminos de entalp\u00eda<\/a>\u00a0en el an\u00e1lisis de este ciclo termodin\u00e1mico.\u00a0Esta forma de ley\u00a0<strong>simplifica la descripci\u00f3n de la transferencia de energ\u00eda<\/strong>\u00a0.\u00a0<strong>A presi\u00f3n constante<\/strong>\u00a0, el\u00a0<strong>cambio de entalp\u00eda<\/strong>\u00a0es igual a la\u00a0<strong>energ\u00eda<\/strong>\u00a0transferida del ambiente a trav\u00e9s del calentamiento:<\/p>\n<p><strong>Proceso isob\u00e1rico (Vdp = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><\/p>\n<p><strong>En una entrop\u00eda constante<\/strong>\u00a0, es decir, en un proceso isentr\u00f3pico, el\u00a0<strong>cambio de entalp\u00eda<\/strong>\u00a0es igual al\u00a0<strong>trabajo del proceso de flujo<\/strong>\u00a0realizado en o por el sistema:<\/p>\n<p><strong>Proceso isentr\u00f3pico (dQ = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><\/p>\n<p>Ver tambi\u00e9n:\u00a0<a title=\"Primera ley en t\u00e9rminos de entalp\u00eda dH = dQ + Vdp\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/first-law-in-terms-of-enthalpy-dh-dq-vdp\/\"><strong>\u00bfPor qu\u00e9 los ingenieros de energ\u00eda usan la entalp\u00eda?\u00a0Respuesta: dH = dQ + Vdp<\/strong><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Proceso isentr\u00f3pico<\/h2>\n<p>Un\u00a0<a title=\"Proceso isentr\u00f3pico\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-proceso-isentropico-definicion\/\"><strong>proceso isentr\u00f3pico<\/strong><\/a>\u00a0es un\u00a0<a title=\"Procesos termodin\u00e1micos.\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-proceso-termodinamico-definicion\/\"><strong>proceso termodin\u00e1mico<\/strong><\/a>\u00a0, en el cual la\u00a0<a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la entrop\u00eda?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-entropy\/\"><strong>entrop\u00eda<\/strong>\u00a0<\/a>del fluido o gas permanece constante.\u00a0Significa que el\u00a0<strong>proceso isentr\u00f3pico<\/strong>\u00a0es un caso especial de un\u00a0<strong>proceso adiab\u00e1tico<\/strong>\u00a0en el que no hay transferencia de calor o materia.\u00a0Es un\u00a0<strong>proceso adiab\u00e1tico reversible<\/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<strong>procesos muy r\u00e1pidos<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p><strong>Proceso isentr\u00f3pico y la primera ley<\/strong><\/p>\n<p>Para un sistema cerrado, podemos escribir la\u00a0<strong><a title=\"Primera ley en t\u00e9rminos de entalp\u00eda dH = dQ + Vdp\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/first-law-in-terms-of-enthalpy-dh-dq-vdp\/\">primera ley de la termodin\u00e1mica en t\u00e9rminos de entalp\u00eda<\/a><\/strong>\u00a0:<\/p>\n<p><strong>dH = dQ + Vdp<\/strong><\/p>\n<p><strong>o<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = TdS + Vdp<\/strong><\/p>\n<p><strong>Proceso isentr\u00f3pico (dQ = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><strong>\u00a0=\u00a0<em>C\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>p<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0(T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>2<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>1<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0) \u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/strong><em>\u00a0(para\u00a0<a title=\"\u00bfQu\u00e9 es el gas ideal?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/what-is-ideal-gas\/\">gas ideal<\/a>\u00a0)<\/em><\/p>\n<p><strong>Proceso isentr\u00f3pico del gas ideal<\/strong><\/p>\n<p>El\u00a0<strong>proceso isentr\u00f3pico<\/strong>\u00a0(un caso especial de proceso adiab\u00e1tico) se puede expresar con la\u00a0<a title=\"Ley del gas ideal\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>ley de los gases ideales<\/strong><\/a>\u00a0como:<\/p>\n<p><strong><em>pV\u00a0<sup>\u03ba<\/sup>\u00a0= constante<\/em><\/strong><\/p>\n<p>o<\/p>\n<p><em><strong>p\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0V\u00a0<sub>1\u00a0<\/sub><sup>\u03ba<\/sup>\u00a0= p\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0V\u00a0<sub>2\u00a0<\/sub><sup>\u03ba<\/sup><\/strong><\/em><\/p>\n<p>en el que\u00a0<strong>\u03ba = c\u00a0<sub>p<\/sub>\u00a0\/ c\u00a0<sub>v<\/sub><\/strong>\u00a0es la relaci\u00f3n de los\u00a0<a title=\"Capacidad de calor - Capacidad de calor espec\u00edfica\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/heat-capacity\/\"><strong>calores espec\u00edficos<\/strong><\/a>\u00a0(o\u00a0<strong>capacidades de calor<\/strong>\u00a0) para el gas.\u00a0Uno para\u00a0<strong>presi\u00f3n constante (c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0y otro para\u00a0<strong>volumen constante (c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong><strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0.\u00a0Tenga en cuenta que esta relaci\u00f3n\u00a0<strong>\u03ba\u00a0\u00a0<\/strong><strong>= c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\/ c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong>\u00a0es un factor para determinar la velocidad del sonido en un gas y otros procesos adiab\u00e1ticos.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Proceso isob\u00e1rico<\/h2>\n<p>Un\u00a0<a title=\"Proceso isob\u00e1rico\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-proceso-isobarico-definicion\/\"><strong>proceso isob\u00e1rico<\/strong><\/a>\u00a0es un\u00a0<a title=\"Procesos termodin\u00e1micos.\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-proceso-termodinamico-definicion\/\">proceso termodin\u00e1mico<\/a>\u00a0, en el cual la\u00a0<a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la presi\u00f3n? - F\u00edsica\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/\"><strong>presi\u00f3n<\/strong><\/a>\u00a0del sistema\u00a0<strong>permanece constante<\/strong>\u00a0(p = const).\u00a0La transferencia de calor dentro o fuera del sistema funciona, pero tambi\u00e9n cambia la energ\u00eda interna del sistema.<\/p>\n<p>Dado que hay cambios en\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-energia-interna-energia-termica-definicion\/\">la energ\u00eda interna<\/a>\u00a0(dU) y cambios en el volumen del sistema (\u2206V), los ingenieros a menudo usan la\u00a0<a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la entalp\u00eda?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/\"><strong>entalp\u00eda<\/strong><\/a>\u00a0del sistema, que se define como:<\/p>\n<p><em><strong>H = U + pV<\/strong><\/em><\/p>\n<p><strong>Proceso isob\u00e1rico y la primera ley<\/strong><\/p>\n<p>La forma cl\u00e1sica de la\u00a0<a title=\"Primera ley de la termodin\u00e1mica\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-primera-ley-de-la-termodinamica-definicion\/\">primera ley de la termodin\u00e1mica<\/a>\u00a0es la siguiente ecuaci\u00f3n:<\/p>\n<p><strong>dU = dQ &#8211; dW<\/strong><\/p>\n<p>En esta ecuaci\u00f3n, dW es igual a\u00a0<strong>dW = pdV<\/strong>\u00a0y se conoce como el\u00a0<a title=\"p\u0394V Work - Trabajo de l\u00edmite y V\u0394p Work\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/p%ce%b4v-work-boundary-work-and-v%ce%b4p-work\/\">trabajo l\u00edmite<\/a>\u00a0.\u00a0En un proceso isob\u00e1rico y el gas ideal,\u00a0<strong>parte del calor agregado<\/strong>\u00a0al sistema se utilizar\u00e1 para\u00a0<strong>hacer el trabajo<\/strong>\u00a0y\u00a0<strong>parte del calor<\/strong>\u00a0agregado aumentar\u00e1 la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-energia-interna-energia-termica-definicion\/\"><strong>energ\u00eda interna<\/strong><\/a>\u00a0(aumentar\u00e1 la temperatura).\u00a0Por lo tanto, es conveniente utilizar la\u00a0<strong>entalp\u00eda en<\/strong>\u00a0lugar de la energ\u00eda interna.<\/p>\n<p><strong>Proceso isob\u00e1rico (Vdp = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><\/p>\n<p><strong>En una entrop\u00eda constante<\/strong>\u00a0, es decir, en un proceso isentr\u00f3pico, el\u00a0<strong>cambio de entalp\u00eda<\/strong>\u00a0es igual al\u00a0<strong>trabajo del proceso de flujo<\/strong>\u00a0realizado en o por el sistema.<\/p>\n<p><strong>Proceso isob\u00e1rico del gas ideal<\/strong><\/p>\n<p>El\u00a0<strong>proceso isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0se puede expresar con la\u00a0<a title=\"Ley del gas ideal\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>ley de los gases ideales<\/strong><\/a>\u00a0como:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-2.png?a34b7f\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17430 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-2.png?a34b7f\" alt=\"proceso isob\u00e1rico - ecuaci\u00f3n - 2\" width=\"134\" height=\"63\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-2.png?a34b7f\" \/><\/a><\/p>\n<p>o<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-3.png?a34b7f\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17431 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-3.png?a34b7f\" alt=\"proceso isob\u00e1rico - ecuaci\u00f3n - 3\" width=\"77\" height=\"67\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-3.png?a34b7f\" \/><\/a><\/p>\n<p>En un\u00a0<strong>diagrama pV<\/strong>\u00a0, el proceso ocurre a lo largo de una l\u00ednea horizontal (llamada isobar) que tiene la ecuaci\u00f3n p = constante.<\/p>\n<p>Ver tambi\u00e9n:\u00a0<a title=\"Ley de carlos\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-ley-de-charles-definicion\/\">Ley de Charles<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17280\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17280\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Process-characteristics.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17280 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Process-characteristics.png\" alt=\"Proceso isentr\u00f3pico - caracter\u00edsticas\" width=\"386\" height=\"609\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Process-characteristics.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17280\" class=\"wp-caption-text\">Proceso isentr\u00f3pico &#8211; caracter\u00edsticas principales<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17426\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17426\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isobaric-process-main-characteristics.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17426 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isobaric-process-main-characteristics.png\" alt=\"Proceso isob\u00e1rico - caracter\u00edsticas principales\" width=\"381\" height=\"717\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isobaric-process-main-characteristics.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17426\" class=\"wp-caption-text\">Proceso isob\u00e1rico &#8211; caracter\u00edsticas principales<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Ciclo Brayton &#8211; pV, diagrama Ts<\/h2>\n<p>El\u00a0<strong>ciclo de Brayton a<\/strong>\u00a0menudo se representa en un diagrama de volumen de presi\u00f3n (diagrama\u00a0<strong>pV<\/strong>\u00a0) y en un diagrama de temperatura-entrop\u00eda (\u00a0<strong>diagrama Ts<\/strong>\u00a0).<\/p>\n<figure id=\"attachment_17694\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17694\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-Cycle-Ts-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17694 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-Cycle-Ts-diagram-300x266.png\" alt=\"Ciclo Brayton - Diagrama Ts\" width=\"300\" height=\"266\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-Cycle-Ts-diagram-300x266.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17694\" class=\"wp-caption-text\">Ciclo Brayton &#8211; Diagrama Ts<\/figcaption><\/figure>\n<p>Cuando se trazan en un\u00a0<strong>diagrama de volumen de presi\u00f3n<\/strong>\u00a0, los procesos isob\u00e1ricos siguen las l\u00edneas isob\u00e1ricas para el gas (las l\u00edneas horizontales), los procesos adiab\u00e1ticos se mueven entre estas l\u00edneas horizontales y el \u00e1rea delimitada por la ruta completa del ciclo representa el\u00a0<strong>trabajo total<\/strong>\u00a0que se puede hacer durante uno ciclo.<\/p>\n<p>El\u00a0<strong>diagrama de temperatura-entrop\u00eda<\/strong>\u00a0(\u00a0<strong>diagrama<\/strong>\u00a0Ts) en el que el estado termodin\u00e1mico se especifica mediante un punto en un gr\u00e1fico con\u00a0<a title=\"Entrop\u00eda Espec\u00edfica\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-entropy\/specific-entropy\/\">entrop\u00eda espec\u00edfica<\/a>\u00a0(s) como eje horizontal y\u00a0<a title=\"Escala Kelvin - Temperatura absoluta\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/kelvin-scale-absolute-temperature\/\">temperatura absoluta<\/a>\u00a0(T) como eje vertical.\u00a0Los diagramas Ts son una herramienta \u00fatil y com\u00fan, particularmente porque ayuda a visualizar la\u00a0<strong>transferencia de calor<\/strong>\u00a0durante un proceso.\u00a0Para procesos reversibles (ideales), el \u00e1rea bajo la curva Ts de un proceso es el\u00a0<strong>calor transferido<\/strong>\u00a0al sistema durante ese proceso.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Eficiencia t\u00e9rmica del ciclo de Brayton<\/h2>\n<p>En general, la\u00a0<a title=\"Eficiencia t\u00e9rmica\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-eficiencia-termica-definicion\/\"><strong>eficiencia t\u00e9rmica<\/strong><\/a><a title=\"Eficiencia t\u00e9rmica\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-eficiencia-termica-definicion\/\">\u00a0,\u00a0<\/a><a title=\"Eficiencia t\u00e9rmica\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-eficiencia-termica-definicion\/\"><strong><em>\u03b7\u00a0<\/em><\/strong><\/a><a title=\"Eficiencia t\u00e9rmica\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-eficiencia-termica-definicion\/\"><strong><em><sub>\u00ba<\/sub><\/em><\/strong><\/a>\u00a0, de cualquier motor de calor se define como la relaci\u00f3n de la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-trabajo-en-termodinamica-definicion\/\">obra<\/a>\u00a0lo hace,\u00a0<strong>W<\/strong>\u00a0, para el\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-calor-en-la-fisica-calor-definicion\/\">calor<\/a>\u00a0de entrada a la alta temperatura, Q\u00a0<sub>H<\/sub>\u00a0.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16945 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" alt=\"f\u00f3rmula de eficiencia t\u00e9rmica - 1\" width=\"125\" height=\"82\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>La\u00a0<strong>eficiencia t\u00e9rmica<\/strong>\u00a0,\u00a0<strong><em>\u03b7\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>th<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, representa la fracci\u00f3n de\u00a0<strong>calor<\/strong>\u00a0,\u00a0<strong>Q\u00a0<\/strong><strong><sub>H<\/sub><\/strong>\u00a0, que se convierte\u00a0<strong>en trabajo<\/strong>\u00a0.\u00a0Dado que la energ\u00eda se conserva de acuerdo con la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-primera-ley-de-la-termodinamica-definicion\/\"><strong>primera ley de la termodin\u00e1mica<\/strong><\/a>\u00a0y la energ\u00eda no se puede convertir para trabajar por completo, la entrada de calor, Q\u00a0<sub>H<\/sub>\u00a0, debe ser igual al trabajo realizado, W, m\u00e1s el calor que se debe disipar como\u00a0<strong>calor residual Q\u00a0<\/strong><strong><sub>C<\/sub><\/strong>\u00a0en el ambiente.\u00a0Por lo tanto, podemos reescribir la f\u00f3rmula para la eficiencia t\u00e9rmica como:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16944 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" alt=\"f\u00f3rmula de eficiencia t\u00e9rmica - 2\" width=\"352\" height=\"83\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" \/><\/a><\/p>\n<figure id=\"attachment_16961\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-16961\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-16961 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min-300x222.png\" alt=\"Takaishi, Tatsuo;  Numata, Akira;  Nakano, Ryouji;  Sakaguchi, Katsuhiko (marzo de 2008).\" width=\"300\" height=\"222\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min-300x222.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-16961\" class=\"wp-caption-text\">Takaishi, Tatsuo;\u00a0Numata, Akira;\u00a0Nakano, Ryouji;\u00a0Sakaguchi, Katsuhiko (marzo de 2008).\u00a0&#8220;Enfoque para motores diesel y de gas de alta eficiencia&#8221; (PDF).\u00a0Revisi\u00f3n t\u00e9cnica de Mitsubishi Heavy Industries.\u00a045 (1).\u00a0Consultado el 4 de febrero de 2011.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Esta es una f\u00f3rmula muy \u00fatil, pero aqu\u00ed expresamos la eficiencia t\u00e9rmica utilizando la primera ley en t\u00e9rminos de\u00a0<a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la entalp\u00eda?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/\">entalp\u00eda<\/a>\u00a0.<\/p>\n<p>Para calcular la eficiencia t\u00e9rmica del\u00a0<strong>ciclo de Brayton<\/strong>\u00a0(compresor simple y turbina simple), los ingenieros utilizan la\u00a0<a title=\"Primera ley en t\u00e9rminos de entalp\u00eda dH = dQ + Vdp\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/first-law-in-terms-of-enthalpy-dh-dq-vdp\/\">primera ley de la termodin\u00e1mica en t\u00e9rminos de entalp\u00eda en<\/a>\u00a0lugar de en t\u00e9rminos de energ\u00eda interna.<\/p>\n<p>La primera ley en t\u00e9rminos de entalp\u00eda es:<\/p>\n<p><em><strong>dH = dQ + Vdp<\/strong><\/em><\/p>\n<p>En esta ecuaci\u00f3n, el t\u00e9rmino\u00a0<strong><em>Vdp<\/em><\/strong>\u00a0es un\u00a0<strong>proceso de flujo de trabajo.\u00a0<\/strong>Este trabajo, \u00a0\u00a0<strong><em>Vdp<\/em><\/strong>\u00a0, se utiliza para\u00a0<strong>sistemas de flujo abierto<\/strong>\u00a0como una\u00a0<strong>turbina<\/strong>\u00a0o una\u00a0<strong>bomba<\/strong>\u00a0en la que hay un\u00a0<strong>&#8220;dp&#8221;<\/strong>\u00a0, es decir, un cambio de presi\u00f3n.\u00a0No hay cambios en el\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/control-volume-control-volume-analysis\/\">volumen de control<\/a>\u00a0.\u00a0Como puede verse, esta forma de ley\u00a0<strong>simplifica la descripci\u00f3n de la transferencia de energ\u00eda<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p>Hay expresiones en t\u00e9rminos de variables m\u00e1s familiares como\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-temperatura-fisica-definicion\/\">temperatura<\/a>\u00a0y\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/\">presi\u00f3n<\/a>\u00a0:<\/p>\n<p><strong><em>dH = C\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>p<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0dT + V (1-\u03b1T) dp<\/em><\/strong><\/p>\n<p>Donde\u00a0<strong>C\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong>\u00a0es la\u00a0<strong>capacidad calor\u00edfica a presi\u00f3n constante<\/strong>\u00a0y\u00a0<strong><em>\u03b1<\/em><\/strong>\u00a0es el coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica (c\u00fabica).\u00a0Para\u00a0<strong>gas ideal<\/strong>\u00a0\u03b1T = 1 y por lo tanto:<\/p>\n<p><strong><em>dH = C\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>p<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0dT<\/em><\/strong><\/p>\n<p><strong>A presi\u00f3n constante<\/strong>\u00a0, el\u00a0<strong>cambio de entalp\u00eda<\/strong>\u00a0es igual a la\u00a0<strong>energ\u00eda<\/strong>\u00a0transferida del ambiente a trav\u00e9s del calentamiento:<\/p>\n<p><strong>Proceso isob\u00e1rico (Vdp = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0=\u00a0<em>C\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>p<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0(T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>3<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>2<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0)<\/em><\/strong><\/p>\n<p><strong>En una entrop\u00eda constante<\/strong>\u00a0, es decir, en un proceso isentr\u00f3pico, el\u00a0<strong>cambio de entalp\u00eda<\/strong>\u00a0es igual al\u00a0<strong>trabajo del proceso de flujo<\/strong>\u00a0realizado en o por el sistema:<\/p>\n<p><strong>Proceso isentr\u00f3pico (dQ = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/strong><strong><sub>4<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/strong><strong><sub>4<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>\u00a0=\u00a0<em>C\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>p<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0(T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>4<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>3<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0)<\/em><\/strong><\/p>\n<p>La\u00a0<strong>entalp\u00eda<\/strong>\u00a0se puede convertir en una\u00a0variable\u00a0<strong>intensiva<\/strong>\u00a0o\u00a0<strong>espec\u00edfica<\/strong>\u00a0dividi\u00e9ndola por la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-mass-and-weight\/what-is-mass\/\">masa<\/a>\u00a0.\u00a0<strong>Los ingenieros usan la\u00a0<\/strong><a title=\"Entalp\u00eda Espec\u00edfica\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/specific-enthalpy\/\"><strong>entalp\u00eda espec\u00edfica<\/strong><\/a>\u00a0en el an\u00e1lisis termodin\u00e1mico m\u00e1s que la entalp\u00eda misma.<\/p>\n<p>Ahora, supongamos el\u00a0<strong>ciclo ideal de Brayton<\/strong>\u00a0que describe el funcionamiento de un motor t\u00e9rmico de presi\u00f3n constante.\u00a0Los modernos motores de turbina de gas y los motores de inyecci\u00f3n de aire tambi\u00e9n siguen el ciclo de Brayton.\u00a0Este ciclo consta de cuatro procesos termodin\u00e1micos:<\/p>\n<ol>\n<li>\n<figure id=\"attachment_17694\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17694\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-Cycle-Ts-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17694 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-Cycle-Ts-diagram-300x266.png\" alt=\"Ciclo Brayton - Diagrama Ts\" width=\"300\" height=\"266\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-Cycle-Ts-diagram-300x266.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17694\" class=\"wp-caption-text\">Ciclo Brayton &#8211; Diagrama Ts<\/figcaption><\/figure>\n<p>Compresi\u00f3n isentr\u00f3pica: el aire ambiente ingresa al compresor, donde se presuriza (1 \u2192 2).\u00a0El trabajo requerido para el compresor viene dado por\u00a0<strong>W\u00a0<\/strong><strong><sub>C<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><strong>\u00a0.<\/strong><\/li>\n<li>adici\u00f3n de calor isob\u00e1rico: el aire comprimido pasa a trav\u00e9s de una c\u00e1mara de combusti\u00f3n, donde se quema el combustible y se calienta el aire u otro medio (2 \u2192 3).\u00a0Es un proceso de presi\u00f3n constante, ya que la c\u00e1mara est\u00e1 abierta para fluir hacia adentro y hacia afuera.\u00a0El calor neto agregado viene dado por\u00a0<strong>Q\u00a0<\/strong><strong><sub>add<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><\/li>\n<li>Expansi\u00f3n isentr\u00f3pica: el aire calentado y presurizado se expande en la turbina y abandona su energ\u00eda.\u00a0El trabajo realizado por la turbina viene dado por\u00a0<strong>W\u00a0<\/strong><strong><sub>T<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>4<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><\/li>\n<li>rechazo de calor isob\u00e1rico: el calor residual debe rechazarse para cerrar el ciclo.\u00a0El calor neto rechazado viene dado por\u00a0<strong>Q\u00a0<\/strong><strong><sub>re<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong><strong><sub>4<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<p>Como se puede ver, podemos describir y calcular completamente dichos ciclos (de manera similar para el ciclo de Rankine) usando entalp\u00edas.<\/p>\n<p>La eficiencia t\u00e9rmica de un ciclo Brayton tan simple, para gas ideal y en t\u00e9rminos de entalp\u00edas espec\u00edficas, ahora se puede expresar en t\u00e9rminos de temperaturas:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16963 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-equation.png\" alt=\"eficiencia t\u00e9rmica del ciclo de Brayton\" width=\"602\" height=\"60\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>d\u00f3nde<\/p>\n<ul>\n<li>W\u00a0<sub>T<\/sub>\u00a0el trabajo realizado por el gas en la turbina<\/li>\n<li>W\u00a0<sub>C<\/sub>\u00a0el trabajo realizado en el gas en el compresor<\/li>\n<li>c\u00a0<sub>p<\/sub>\u00a0es la\u00a0<a title=\"Capacidad de calor - Capacidad de calor espec\u00edfica\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/heat-capacity\/\"><strong>relaci\u00f3n de capacidad calor\u00edfica<\/strong><\/a><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Relaci\u00f3n de presi\u00f3n &#8211; Ciclo Brayton &#8211; Turbina de gas<\/h2>\n<p>La\u00a0<strong>eficiencia t\u00e9rmica<\/strong>\u00a0en t\u00e9rminos de la\u00a0<strong>relaci\u00f3n de presi\u00f3n<\/strong>\u00a0del compresor\u00a0(PR = p\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0\/ p\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0), que es el par\u00e1metro com\u00fanmente utilizado:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-pressure-ratio-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17696 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-pressure-ratio-equation.png\" alt=\"eficiencia t\u00e9rmica - ciclo de brayton - relaci\u00f3n de presi\u00f3n - ecuaci\u00f3n\" width=\"187\" height=\"66\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-pressure-ratio-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-pressure-ratio.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17700 alignright lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-pressure-ratio-300x239.png\" alt=\"eficiencia t\u00e9rmica - ciclo de brayton - relaci\u00f3n de presi\u00f3n\" width=\"300\" height=\"239\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-brayton-cycle-pressure-ratio-300x239.png\" \/><\/a>En general,\u00a0<strong>aumentar la relaci\u00f3n de presi\u00f3n<\/strong>\u00a0es la forma m\u00e1s directa de aumentar la eficiencia t\u00e9rmica general de un ciclo de Brayton, porque el ciclo se acerca al ciclo de Carnot.<\/p>\n<p>De acuerdo con\u00a0<a title=\"Principio de Carnot - La regla de Carnot\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/second-law-of-thermodynamics\/carnots-principle-carnots-rule\/\">el principio de Carnot,<\/a>\u00a0se pueden lograr mayores eficiencias aumentando la temperatura del gas.<\/p>\n<p>Pero tambi\u00e9n hay\u00a0<strong>l\u00edmites en las relaciones de presi\u00f3n<\/strong>\u00a0que se pueden usar en el ciclo.\u00a0La temperatura m\u00e1s alta en el ciclo ocurre al final del proceso de combusti\u00f3n, y est\u00e1 limitada por la\u00a0<strong>temperatura m\u00e1xima<\/strong>\u00a0que las\u00a0<strong>palas de<\/strong>\u00a0la\u00a0<strong>turbina<\/strong>\u00a0pueden soportar.\u00a0Como de costumbre, las consideraciones metal\u00fargicas (alrededor de 1700 K) ponen l\u00edmites superiores a la eficiencia t\u00e9rmica.<\/p>\n<figure id=\"attachment_17698\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17698\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Gas-Turbine-Pressure-Ratio-Thermal-Efficiency.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-17698 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Gas-Turbine-Pressure-Ratio-Thermal-Efficiency.png\" alt=\"Turbina de gas - Relaci\u00f3n de presi\u00f3n - Eficiencia t\u00e9rmica\" width=\"450\" height=\"346\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Gas-Turbine-Pressure-Ratio-Thermal-Efficiency.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17698\" class=\"wp-caption-text\">Los ciclos Brayton ideales con diferentes relaciones de presi\u00f3n y la misma temperatura de entrada de la turbina.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Considere el efecto de la relaci\u00f3n de presi\u00f3n del compresor sobre la eficiencia t\u00e9rmica cuando la temperatura de entrada de la turbina se restringe a la temperatura m\u00e1xima permitida.\u00a0Hay dos diagramas Ts de ciclos Brayton que tienen la misma temperatura de entrada de la turbina pero diferentes relaciones de presi\u00f3n del compresor en la imagen.\u00a0Como se puede ver para una temperatura de entrada de turbina fija, la salida neta de trabajo por ciclo (W\u00a0<sub>neto<\/sub>\u00a0= W\u00a0<sub>T<\/sub>\u00a0&#8211; W\u00a0<sub>C<\/sub>\u00a0) disminuye con la relaci\u00f3n de presi\u00f3n (\u00a0<strong>Ciclo A<\/strong>\u00a0).\u00a0Pero el ciclo A tiene la mayor eficiencia.<\/p>\n<p>Por otro lado, el\u00a0<strong>Ciclo B<\/strong>\u00a0tiene una mayor producci\u00f3n neta de trabajo por ciclo (\u00e1rea encerrada en el diagrama) y, por lo tanto, el mayor trabajo neto desarrollado por unidad de flujo m\u00e1sico.\u00a0El trabajo producido por el ciclo multiplicado por un caudal m\u00e1sico a trav\u00e9s del ciclo es igual a la potencia de salida producida por la turbina de gas.<\/p>\n<p>Por lo tanto, con menos producci\u00f3n de trabajo por ciclo (Ciclo A),\u00a0se necesita\u00a0un caudal m\u00e1sico m\u00e1s grande (por lo tanto, un\u00a0<strong>sistema m\u00e1s grande<\/strong>\u00a0) para mantener la misma potencia de salida, lo que puede no ser econ\u00f3mico.\u00a0Esta es la consideraci\u00f3n clave en el dise\u00f1o de la turbina de gas, ya que aqu\u00ed los ingenieros deben equilibrar la eficiencia t\u00e9rmica y la compacidad.\u00a0En los dise\u00f1os m\u00e1s comunes, la relaci\u00f3n de presi\u00f3n de una turbina de gas var\u00eda de aproximadamente 11 a 16.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Mejora de la eficiencia t\u00e9rmica &#8211; Ciclo Brayton<\/h2>\n<p>Existen varios m\u00e9todos, \u00bfc\u00f3mo puede mejorarse la eficiencia t\u00e9rmica del ciclo de Brayton?\u00a0Suponiendo que la temperatura m\u00e1xima est\u00e1 limitada por consideraciones metal\u00fargicas, estos m\u00e9todos son:<\/p>\n<ul>\n<li>Relaci\u00f3n de presi\u00f3n creciente<\/li>\n<li>Regeneraci\u00f3n de calor<\/li>\n<li>Recalentar &#8211; Calentadores<\/li>\n<li>Compresi\u00f3n con enfriamiento intermedio<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Recalentamiento, enfriamiento y regeneraci\u00f3n en el ciclo de Brayton<\/strong><\/p>\n<p>Como se discuti\u00f3, el\u00a0<strong>recalentamiento y el enfriamiento intermedio<\/strong>\u00a0son complementarios con\u00a0<strong>la regeneraci\u00f3n de calor<\/strong>\u00a0.\u00a0Por s\u00ed mismos, no necesariamente aumentar\u00edan la eficiencia t\u00e9rmica, sin embargo, cuando se usa el enfriamiento o el recalentamiento junto con la regeneraci\u00f3n de calor, se puede lograr un aumento significativo en la eficiencia t\u00e9rmica y tambi\u00e9n se aumenta la producci\u00f3n neta de trabajo.\u00a0Esto requiere una turbina de gas con dos etapas de compresi\u00f3n y dos etapas de turbina.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-cycle-reheat-intercooling-regeneration.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17709 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-cycle-reheat-intercooling-regeneration-300x256.png\" alt=\"Ciclo Brayton - recalentar - intercooling - regeneraci\u00f3n\" width=\"300\" height=\"256\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Brayton-cycle-reheat-intercooling-regeneration-300x256.png\" \/><\/a>Diagrama Ts del ciclo de Brayton con recalentamiento, enfriamiento y regeneraci\u00f3n de calor.<\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-60 lgc-tablet-grid-60 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Eficiencia isentr\u00f3pica: turbina, compresor<\/span><\/h2>\n<p><span>La mayor\u00eda\u00a0<\/span><strong><span>de los dispositivos de flujo constante<\/span><\/strong><span>\u00a0(turbinas, compresores, boquillas) funcionan en\u00a0<\/span><strong><span>condiciones adiab\u00e1ticas<\/span><\/strong><span>\u00a0, pero no son realmente\u00a0<\/span><strong><span>isentr\u00f3picos,<\/span><\/strong><span>\u00a0sino que est\u00e1n idealizados como isentr\u00f3picos para fines de c\u00e1lculo.\u00a0Definimos los par\u00e1metros\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>T<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0,\u00a0<\/span><\/em><\/strong>\u00a0<strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>C<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0, \u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>N<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0,<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0como una\u00a0<\/span><strong><span>relaci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0entre\u00a0<\/span><strong><span>el trabajo real realizado<\/span><\/strong><span>\u00a0por el dispositivo y el\u00a0<\/span><strong><span>trabajo del dispositivo cuando se opera en condiciones isentr\u00f3picas<\/span><\/strong><span>\u00a0(en el caso de una turbina).\u00a0Esta relaci\u00f3n se conoce como la\u00a0<\/span><a title=\"Eficiencia isentr\u00f3pica - Turbina \/ Compresor \/ Boquilla\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-processes\/isentropic-process\/isentropic-efficiency-turbinecompressornozzle\/\"><strong><span>eficiencia de turbina isentr\u00f3pica \/ compresor \/ boquilla<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Ver tambi\u00e9n:\u00a0<\/span><a title=\"Irreversibilidad de los procesos naturales.\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-entropy\/irreversibility-of-natural-processes\/\"><span>Irreversibilidad de los procesos naturales.<\/span><\/a><\/p>\n<p><span>Estos par\u00e1metros describen qu\u00e9 tan eficientemente una turbina, compresor o boquilla se aproxima a un dispositivo isentr\u00f3pico correspondiente.\u00a0Este par\u00e1metro reduce la eficiencia general y el rendimiento del trabajo.\u00a0Para turbinas, el valor de\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>T<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0es t\u00edpicamente de 0.7 a 0.9 (70-90%).<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-equations.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17298 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-equations.png\" alt=\"Eficiencia isentr\u00f3pica - ecuaciones\" width=\"532\" height=\"357\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-equations.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-40 lgc-tablet-grid-40 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-17268 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression-274x300.png\" alt=\"Compresi\u00f3n isentr\u00f3pica versus adiab\u00e1tica\" width=\"274\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression-274x300.png\" \/><\/a><\/p>\n<figure id=\"attachment_17267\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17267\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17267 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion-276x300.png\" alt=\"Expansi\u00f3n isentr\u00f3pica versus adiab\u00e1tica\" width=\"276\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion-276x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17267\" class=\"wp-caption-text\"><span>El proceso isentr\u00f3pico es un caso especial de procesos adiab\u00e1ticos.\u00a0Es un proceso adiab\u00e1tico reversible.\u00a0Un proceso isentr\u00f3pico tambi\u00e9n se puede llamar un proceso de entrop\u00eda constante.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>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":"<p>Teor\u00eda del ciclo de Brayton &#8211; Brayton Engine.\u00a0El ciclo de Brayton consta de dos procesos isentr\u00f3picos y dos procesos isob\u00e1ricos.\u00a0Su eficiencia t\u00e9rmica depende de la relaci\u00f3n de presi\u00f3n.\u00a0Ingenieria termal Ciclo Brayton &#8211; Motor de turbina En 1872, un ingeniero estadounidense,\u00a0George Bailey Brayton,\u00a0avanz\u00f3 el estudio de\u00a0los motores t\u00e9rmicos\u00a0patentando un motor de combusti\u00f3n interna a presi\u00f3n constante, &#8230; <a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la teor\u00eda del ciclo de Brayton? 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