Final aplicaciones de propiedades de la materia.

1. ¿Cuál es el depósito térmico de la práctica?

Compresor

2. Explique por qué la primera ley de la termodinámica analiza a la energía desde el punto de vista de la cantidad y la segunda ley de la termodinámica analiza a la energía desde el punto de vista de la calidad.

La primera ley de la termodinámica es la ley de conservación de la energía generalizada para incluir el calor como una forma de transferencia de energía.

Esta ley sólo afirma que un aumento en algunas de las formas de energía debe estar acompañado por una disminución en alguna otra forma de la misma. La primera ley no produce ninguna restricción sobre los tipos de conversiones de energía que pueden ocurrir. Además no hace distinción entre el trabajo y el calor.

La segunda ley afirma que es imposible construir una máquina que convierta por completo, la energía térmica en otras formas de energía.

3. ¿Por qué el ciclo de refrigeración no tiene eficiencia térmica?

Porque en este, se le suministra calor al refrigerante y como tal este si tiene eficiencia térmica, pero este calor será usad para que se refrigere la otra sustancia, en si esta pierde calor, se podría decir, que no tiene relación con la otra de calor, ya que a esta el calor disminuye, y esta no tiene relación como tal con el trabajo, si no con el calor generado.

4. ¿Por qué las maquinas térmicas si tienen eficiencia térmica?

Pues porque en estas si tiene relación directa el trabajo con el calor generado.

5. Investigue tres ejemplos de máquinas térmicas explicando cómo se lleva a cabo el proceso del calor suministrado y el calor rechazado, así como la generación de trabajo.

Motor de reacción: También llamado turbina de gas. Es una máquina térmica de mayor potencia que el motor de explosión.  Los gases generados continuamente al quemar un combustible son expulsados hacia atrás por una tobera impulsando el vehículo hacia delante.

[pic 3]

Motores de explosión:

Se utilizan en los automóviles. Aprovechan la energía generada en la combustión de una mezcla de aire con gasolina para mover un pistón.  El trabajo mecánico del movimiento del pistón de aprovecha para el desplazamiento del vehículo.

[pic 4]

Turbinas de vapor:

Las turbinas de vapor  expulsan un chorro de vapor, calentando con la energía generada en la quema de un combustible, incide sobre las paletas de la rueda giratoria de la turbina realizando un trabajo mecánico de rotación.  Se utiliza en las centrales termoeléctricas para mover los generadores eléctricos y en los barcos para accionar las hélices.

[pic 5]

6. En el coeficiente de realización ideal, ¿Realmente es un ciclo ideal? Compruébelo con las entropías (esto es demostrar la igualdad de Claussius).

Por el corolario al teorema de Carnot se tiene que todas las máquinas reversibles que operen entre las mismas temperaturas tienen el mismo rendimiento. Como todas tienen el mismo puede calcularse analizando algún caso particular, siendo el más sencillo el ciclo de Carnot. El resultado es que

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8. Investigar los siguientes sistemas de refrigeración y haga una comparación con el ciclo de compresión mecánica.

1. Ciclo de refrigeración por absorción amoniaco-agua.

El ciclo que se describe a continuación es el empleado por las unidades de la marca ROBUR distribuidas por ABSORSISTEM y que utilizan como energía combustibles gaseosos (gas natural o GLP).

El fluido utilizado en el ciclo de refrigeración, es una solución de agua y amoniaco (NH3), siendo el amoniaco el refrigerante y el agua el absorbente. Una importante ventaja es que los agentes utilizados en la solución son totalmente inocuos para el medio ambiente. El ciclo aprovecha la gran afinidad del amoniaco con el agua, utilizado aquel como agente frigorífico dado que es fácilmente absorbido por esta. El NH3 es el más tradicional de los refrigerantes inorgánicos conociéndose como tal con la denominación de R-717

1. Ciclo de refrigeración por absorción bromuro-agua.

El ciclo que se describe a continuación es el empleado por las unidades de la marca YAZAKI que utilizan como energía un combustible gaseoso (gas natural o GLP).

El fluido utilizado en el ciclo de refrigeración, es una solución de agua y Bromuro de litio (LiBr), siendo el agua el refrigerante y el LiBr el absorbente. Una primera ventaja es que los agentes utilizados son totalmente inocuos para el medio ambiente. El LiBr es una sal similar a la sal común y como ella tiene una gran afinidad con el agua, absorbiéndola fácilmente. El otro aspecto importante para entender cómo puede utilizarse el agua como refrigerante, es saber que ésta, cuando se encuentra en un espacio en el que la presión absoluta está muy por debajo de la presión atmosférica y que en este caso es de únicamente de 0,9 kPa (9 mbar en vez de 1013 que es la presión atmosférica nominal), el agua se evapora (hierve) a tan solo 3ºC.

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