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José Andrés Amaro González

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Blanca Alicia Barrón Hernández

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Luis Daniel Cruz Pérez

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José Ismael Rivera Carrillo

18260978

Mario Alberto Turrubiates Reyes

C18260697

Se denomina proceso termodinámico a la evolución de determinadas magnitudes propiamente termodinámicas relativas a un determinado sistema termodinámico. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones deben ocurrir desde un estado de equilibrio inicial a otro final, es decir, las magnitudes que sufren una variación al pasar de un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial y final.

De esta forma los procesos termodinámicos pueden ser interpretados como el resultado de la interacción de un sistema con otro tras ser eliminada alguna ligadura entre ellos, de forma que finalmente los sistemas se encuentren en equilibrio (mecánico, térmico y/o material) entre sí. Un proceso termodinámico puede ser visto como los cambios de un sistema, desde unas condiciones iniciales hasta otras condiciones finales, debido a su desestabilización.

El círculo de la imagen representa a un sistema que evoluciona a través de ciclos termodinámicos.

▪Procesos Iso ▪Procesos politrópicos

Son los procesos cuyas magnitudes permanecen "constantes", es decir que el sistema cambia manteniendo cierta proporcionalidad en su transformación. Se les asigna el prefijo iso-. Ejemplo: ▪ Isotérmico: proceso a temperatura constante. ▪ Isobárico: proceso a presión constante.

▪ Isométrico o isocórico: proceso a volumen constante. ▪ Isoentálpico: proceso a entalpía constante. ▪ Isoentrópico: proceso a entropía constante.

Los procesos politrópicos son aquellos procesos termodinámicos para gases ideales que cumplen con la ecuación:

𝑃𝑉 𝑎 = 𝑐𝑡ⅇ Donde α es un número dado. Para el caso de problemas adiabáticos, α = κ, el cual es un valor especifico para cada sustancia. Este valor se puede encontrar en tablas para dicho caso.

Se denomina ciclo termodinámico a cualquier serie de procesos

termodinámicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regresa a su estado inicial; es decir, que la variación de las magnitudes termodinámicas propias del sistema se anula.

No obstante, a las variables como el calor o el trabajo no es aplicable lo anteriormente dicho ya que éstas no son funciones de estado del sistema, sino transferencias de energía entre éste y su entorno. Un hecho característico de los ciclos termodinámicos es que la primera ley de la termodinámica dicta que: La suma de calor y trabajo recibidos por el sistema debe ser igual a la suma de calor y trabajo realizados por el sistema.

Representado en un diagrama P-V (presión / volumen específico), un ciclo termodinámico adopta la forma de una curva cerrada. En este diagrama el volumen de un sistema es representado en abscisas y la presión en ordenadas de forma que como:

𝑊 = − න𝑃 𝑑𝑉 Ejemplo de diagrama P-V de un ciclo termodinámico.

Se tiene que el trabajo por cambio de volumen (o en general, si no se usa una rueda de paletas o procedimiento similar) es igual al área descrita entre la línea que representa el proceso y el eje de abscisas. El sentido de avance, indicado por las puntas de flecha, nos indica si el incremento de volumen es positivo (hacia la derecha) o negativo (hacia la izquierda) y, como consecuencia, si el trabajo es positivo o negativo, respectivamente. Por lo tanto, se puede concluir que el área encerrada por la curva que representa un ciclo termodinámico en este diagrama, indica el trabajo total realizado (en un ciclo completo) por el sistema, si éste avanza en sentido horario o, por el contrario, el trabajo total ejercido sobre el sistema si lo hace en sentido antihorario.

▪Obtención del trabajo. ▪Aporte del trabajo.

La obtención de trabajo a partir de dos fuentes térmicas a distinta temperatura se emplea para producir movimiento, por ejemplo en los motores o en los alternadores empleados en la generación de energía eléctrica. El rendimiento es el principal parámetro que caracteriza a un ciclo termodinámico, y se define como el trabajo obtenido dividido por el calor gastado en el proceso, en un mismo tiempo de ciclo completo si el proceso es continuo.

Este parámetro es diferente según los múltiples tipos de ciclos termodinámicos que existen, pero está limitado por el factor o rendimiento del Ciclo de Carnot.

Ciclo de Carnot general en función de la temperatura y la entropía.

Un ciclo termodinámico inverso busca lo contrario al ciclo termodinámico de obtención de trabajo. Se aporta trabajo externo al ciclo para conseguir que la trasferencia de calor se produzca de la fuente más fría a la más caliente, al revés de como sucedería naturalmente.

Esta disposición se emplea en las máquinas de aire acondicionado y en refrigeración.