Rev sus motores con el ciclo de Carnot
El ciclo de Carnot es un concepto importante en la física. Sin motor térmico es 100 por ciento eficaz. La cantidad de trabajo que salga de un motor térmico es siempre menor que el calor que entra en el motor. La segunda ley de la termodinámica dice que el motor térmico más eficiente posible no puede convertir todo el calor de entrada al trabajo. Máquinas térmicas reales siempre tienen algunas pérdidas debidas a la fricción o la interacción con su entorno.
Un motor térmico teórico que no tiene tales pérdidas se conoce como una máquina de Carnot - e incluso una máquina de Carnot perfecto no puede convertir todo el calor de entrada al trabajo. Una máquina de Carnot consiste en un gas, un depósito caliente, y un depósito frío. El gas se calienta y se enfría repetidamente y se expande y contrae en un ciclo conocido como el ciclo Carnot.
El ciclo de Carnot tiene cuatro pasos:
El gas se expande isotérmicamente (a temperatura constante).
El gas absorbe el calor desde el depósito caliente. Como el gas se expande, que funciona en su entorno igual al calor que absorbe. La temperatura del gas es igual a la temperatura del depósito caliente en esta etapa.
El gas se enfría adiabáticamente (sin flujo de calor).
El gas sigue creciendo, haciendo el trabajo en su entorno, de refrigeración, ya que transfiere energía interna para aquellos alrededores. Enfriamiento adiabático y calefacción pueden ser casi alcanzarse si las paredes del recipiente que contiene el gas están bien aisladas.
Una vez que alcanza la temperatura del depósito frío, el gas comienza a expandirse isotérmicamente.
El entorno funcionan en el gas, y el calor se transfiere en el gas.
El gas se comprime y se calienta adiabáticamente.
El entorno continúan haciendo el trabajo sobre el gas, pero sin calor se transfiere en el gas durante esta etapa. La etapa termina cuando la temperatura del gas alcanza la temperatura del depósito caliente de nuevo.
Usted puede ver cómo la presión y el cambio de volumen durante el ciclo de Carnot. El trabajo realizado en un ciclo es el área sombreada de la gráfica.
El gas está de vuelta a la temperatura, presión y volumen que se inició a, listo para el ciclo para empezar todo de nuevo. Si desea una bomba de calor en lugar de un motor térmico, no hay problema - el ciclo ideal de Carnot es completamente reversible, por lo que sólo necesita para hacer funcionar su motor térmico a la inversa.
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