• Author / Uploaded
• Jonathan

Citation preview

TERMODINAMICA

AUX. JAIME ALFREDO PALLY AVILES

PROPIEDAD QUE NOS AYUDA

¿Para qué sirve la segunda ley? • • •

MEC-315

Identifica la dirección de los procesos Afirma que la energía tiene calidad, así como cantidad Determina los limites teóricos en el desempeño de sistemas de ingeniería de uso ordinario

Procesos imposibles de manera

:

Transformación directa de energía térmica (mal llamado calor) en trabajo

Transferencia de calor de un cuerpo frio a un cuerpo caliente

¿Por qué estudiar la segunda ley de la termodinámica? Porque se encuentran una enorme cantidad de energía térmica en nuestro planeta (directa o indirectamente) y se necesita sacar provecho

Porque necesitamos enfriar o calentar espacios para nuestro confort y comodidad

TERMODINAMICA

AUX. JAIME ALFREDO PALLY AVILES

MEC-315

MAQUINAS TERMICAS. - Es una máquina que permite convertir energía térmica en trabajo

Eficiencia Termica = η W η

=

W

Salida de trabajo neto Entrada de calor total

.

QH = QH − QL

.

= 1−

QL QH

REFRIGERADORES Y BOMBAS DE CALOR. - Es una máquina que permite transferir calor de un medio frio a un medio caliente REFRIGERADORES. –

Coeficiente de Desempeño = COP R = W

QL W

.

= QH − QL

.

COP R =

1

QH −1 QL

Salida deseada Entrada requerida

TERMODINAMICA

AUX. JAIME ALFREDO PALLY AVILES

MEC-315

BOMBAS DE CALOR. -

Coeficiente de Desempeño = COP H = W

QH W

.

= QH − QL

.

COP H =

Salida deseada Entrada requerida

1 1−

QL QH

Relación entre los COP COP H = COP R + 1

¿Si no se puede tener una eficiencia del 100%, entonces; ¿Cuál es la eficiencia más alta que puede tener una maquina térmica? La máquina más eficiente es una que tiene procesos reversibles • •

Entregan el máximo de trabajo (turbinas) Consumen el mínimo de trabajo (compresores, bombas)

EL CICLO DE CARNOT. - Es un ciclo que consiste por completo en procesos reversibles: • • • •

(proceso 1 – 2, TH = constante) (proceso 2 – 3, la temperatura disminuye de T H a TL) (proceso 3 – 4, TL = constante) (proceso 4 – 1, la temperatura sube de TL a TH)

TERMODINAMICA

AUX. JAIME ALFREDO PALLY AVILES

MEC-315

EL CICLO INVERSO DE CARNOT. - Es un ciclo con los procesos reversibles en inversa

PRINCIPIOS DE CARNOT. – Los principios de Carnot son los siguientes: 1. La eficiencia de una maquina térmica irreversible es siempre menor que la eficiencia de una máquina reversible que opera entre los mismos dos depósitos. Irreversibilidades • La fricción • La expansión libre de un gas • El mezclado de fluidos • La transferencia de calor a través de una diferencia de temperatura finita • La resistencia eléctrica • La deformación inelástica de los solidos • Las reacciones químicas 2. Las eficiencias de las maquinas térmicas reversibles que operan entre los mismos dos depósitos son las mismas. (

QH ) QL

= v

TH TL

TERMODINAMICA

AUX. JAIME ALFREDO PALLY AVILES

MEC-315

LA MAQUINA TERMICA DE CARNOT. – La hipotética maquina térmica que opera con el ciclo reversible de Carnot

η

,

= 1−

v

TL TH

EL REFRIGERADOR Y LA BOMBA DE CALOR DE CARNOT. – El hipotético refrigerador o bomba de calor que opera con el ciclo reversible de Carnot COP R,

COP H

v

,

=

v

1 TH −1 TL

=

1 1−

TL TH