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Definición de Clausius

“Es imposible construir un aparato que opere en un ciclo cuyo único efecto sea transferir calor desde una fuente de baja temperatura a otra de temperatura mayor”.

MÁQUINA TÉRMICA

Es un aparato que opera continuamente o cíclicamente y ejecuta una cierta cantidad de trabajo como resultado de la transferencia de calor de una fuente de alta temperatura a otra de temperatura baja. La máquina térmica permite obtener un sistema que opera en un ciclo con un trabajo positivo y una transmisión de calor positiva.

La Figura corresponde a un esquema de la central eléctrica de vapor la cual se encaja en la definición de máquina térmica. El esquema es bastante simplificado y el estudio de las centrales eléctricas de vapor reales, se estudia en el punto correspondiente al ciclo Rankine. Las diferentes cantidades que muestra la Figura 2.21 son:

QH: cantidad de calor suministrada al vapor en la caldera desde una fuente de alta temperatura (quemador de la caldera)

QL: cantidad de calor liberado del vapor en el condensador en un sumidero de baja temperatura (agua de enfriamiento)

WT: cantidad de trabajo entregado por el vapor cuando se expande en la turbina.

WB: cantidad de trabajo requerido para comprimir el agua a la presión de la caldera.

EFICIENCIA TÉRMICA

Es la medida del rendimiento de una máquina térmica y se define como la relación entre el trabajo neto obtenido y el calor suministrado al fluido de trabajo

como la suma de los calores es igual a la suma de los trabajos para un sistema que efectúa un ciclo, el trabajo neto se puede expresar como:

Una máquina térmica es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes.

Por el contrario, en una máquina hidráulica, que es otro tipo de máquina de fluido, la variación de densidad es suficientemente pequeña como para poder desacoplar el análisis de los efectos mecánicos y el análisis de los efectos térmicos, llegando a despreciar los efectos térmicos en gran parte de los casos. Tal es el caso de una bomba hidráulica, a través de la cual pasa líquido. Alejándose de lo que indica la etimología de la palabra «hidráulica», también puede considerarse como máquina hidráulica un ventilador, pues, aunque el aire es un fluido compresible, la variación de volumen específico no es muy significativa con el propósito de que no se

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