Actividad 6. Foro máquina térmica

Actividad 6. Foro máquina térmica

Responder las siguientes cuestiones:

1. Explique brevemente qué entiende por máquina térmica.

• Es un conjunto de herramientas o elementos mecánicos en donde la energía ya sea agua, aire, vapor o gasolina se convierte en trabajo, para ello esta consta de un foco térmico caliente y uno frio en donde el caliente hace la función de ceder energía mediante calor y el frio la recibe también en forma de calor, todo esto para que se realice el trabajo mecánico.
• Dispositivo que transforma calor parcialmente en trabajo o energía mecánica es una maquina térmica.

1. ¿Qué diferencia (desde el punto de vista termodinámico) existe entre una máquina térmica y un refrigerador?

La máquina térmica solo  convierte calor en trabajo mecánico y los refrigeradores tienen un dispositivo de ciclo, esto quiere decir que puede transformar la energía que está en bajas temperaturas hasta llevarla a temperaturas moderadas mediante la ayuda de un motor eléctrico.

1. Explique brevemente qué entiende por eficiencia térmica.

• También se le conoce como rendimiento de la maquina esto se define como la razón entre el trabajo neto realizado y el calor absorbido durante un ciclo.
• El rendimiento o eficiencia de una máquina térmica es la relación entre la energía que deseamos obtener de dicha máquina (trabajo realizado) y la energía consumida en su funcionamiento  (energía suministrada).
• Un motor térmico ideal es un motor imaginario en el que la energía extraída como calor del depósito de alta temperatura se convierte por completo en trabajo. Pero de acuerdo con la declaración de Kelvin-Planck , tal motor violaría la segunda ley de la termodinámica, porque debe haber pérdidas en el proceso de conversión. El calor neto agregado al sistema debe ser mayor que el trabajo neto realizado por el sistema.[pic 1]

Declaración de Kelvin-Planck:

“Es imposible construir un dispositivo que funcione en un ciclo y no produzca otro efecto que la producción de trabajo y la transferencia de calor de un solo cuerpo”.

II. Describa detalladamente la aplicación del concepto de "eficiencia térmica" en un caso en alguna rama de Ingeniería.

Un ejemplo claro seria en la ingeniería automotriz (en los automóviles) ya que se suministra la energía en un cierto porcentaje y lo demás sale a la atmosfera en forma de calor.

Bibliografía:

Cuaderno de cultura científica (2015). La máquina térmica, recuperado el 18/03/2022 de: https://culturacientifica.com/2015/11/24/la-maquina-termica/

Martin Blas T, Serrano Fernández A. Termodinámica segundo principio Universidad Politécnica de Madrid (UPM) - España. https://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/termo2p/maquinas.html

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