Ciclos Ideales

CICLOS IDEALES.

Es obvio que existe el deseo de construir motores térmicos con rendimientos lo mas alto posibles, para lograr este propósito los procesos que constituyen el ciclo del motor deben estar lo mas cerca posible de la perfección termodinámica. Los motores térmicos primitivos no se construían con estas consideraciones, pero hoy día, gracias a la técnica mecánica y los estudios termodinamicos, se logran rendimientos muy altos. En otras palabras el motor se construye ahora de manera que su ciclo se acerque lo mas posible a algún ciclo teórico desprovisto totalmente de imperfecciones. Estos ciclos se conocen como ciclos ideales. Hemos visto que cuando un motor trabaja entre unos limites fijos de temperatura no puede tener un rendimiento mayor que el de un motor cuyo ciclo este formado por fases interna y externamente reversibles, entre los mismos limites de temperatura. El rendimiento ideal para cualquier ciclo ideal sobre el que se diseñe un motor, parece debería se igual al ciclo de Carnot, para los mismos limites de temperatura. Esto no es así, en la realidad, pues de hecho el rendimiento de la mayoría de los ciclos llamados ideales es menor que el ciclo de Carnot.

El ciclo ideal que se escoge como base para diseñar un motor no debe considerarse solamente desde el punto de vista del rendimiento ideal. Un rendimiento alto es, desde luego, muy importante, pero el ciclo que se escoge debe ser tal que las limitaciones prácticas no impidan al ciclo real aproximarse al ideal, y también tal que los efectos de la irreversibilidad no afecten demasiado al rendimiento.

En la mayoría de los casos el análisis del ciclo real de los sucesivos estados por los que pasa el fluido agente es muy complejo. En el caso del motor de combustión interna, por ejemplo, las propiedades físicas y químicas del fluido se alteran a medida que se desarrolla el ciclo. En los motores alternativos se introduce una carga fresca en el cilindro al principio de cada ciclo, y no puede decirse en rigor que el fluido agente cambia de estado de manera cíclica.

Por tanto, en un motor de combustión interna real, la determinación exacta del estado del fluido agente en un instante determinado es virtualmente imposible y solamente puede determinarse un estado medio para algún punto determinado del ciclo mecánico, considerando el motor a lo largo de un gran numero de ciclos. Para facilitar el análisis del comportamiento del motor de combustión interna y proporcionar al técnico una base sobre la que pueda establecer el proyecto de un motor se han introducido los ciclos ideales tipo de aire.

Este tipo de ciclo teórico tiene como objetivo encontrar las relaciones entre las variables controlables en cada una y sus posibilidades de utilización para producir trabajo en los motores térmicos.

Los requerimientos básicos para el modelado de cualquier situación

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