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8/3/2019 La Maquina Trmica de Carnot
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LA MAQUINA TRMICA DE CARNOT
La hipottica maquina trmica que opera en el ciclo reversible
decarnot se llama maquina trmica de carnot
Tomando la ecuacin de la primera ley para el ciclo
(1)
Entonces podemos definir la eficiencia trmica de una maquina
como:
(2)
Por lo tanto
(3)
Ahora bien retomando el diagrama PV del ciclo ideal de
carnot
|Q|-|Q||=W| LH
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Este nos mostrar el recorrido de un gas ideal que sirve como
fluido
de trabajo para una maquina de carnot.El ciclo consta de 4
etapas:
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Y recordando la ec. para un proceso isotrmico podemos
calcular:
Y tomando las etapas isotrmicas del ciclo (lnea roja y azul)
De aqu podemos escribir:
(4)
Y para las etapas adiabticas (lneas negras): deBC y de D A
y
Por lo tantoypuede escribirse como Entonces la ec.(4) queda
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Entonces para maquinas trmicas reversibles
(4)
Eficiencia de Carnot es la eficiencia de cualquier maquina
trmica reversible
MT decarnot = 70
%
QH QL
Wn
eto
< ter Maquina trmicairreversible
= ter,revMaquina trmicareversible
carnot> ter,rev Maquina trmica
imposible
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Deposito de alta Tem= TH
Deposito de baja Tem= TL
MT revter =70%
MT imp
ter =80%
MT
irrevter =45%
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Analisis de una maquina trmica de Carnot
Una maquina de carnot, como la mostrada, recibe 500 kJ de
calorpor ciclo desde una fuente de alta temperatura a 652 C y
rechazacalor hacia un sumidero de baja temperatura a 30 C.
Determine a)La eficiencia trmica de esta maquina de carnot b) la
cantidad decalor rechazado por ciclo hacia el sumidero.a) La
maquina es una reversible por lo tanto de la ecuacin (4)
ter,ciclo= ter,rev = =
Esta maquina convierte 67.2 % del calor que recibe en
trabajo
b) El calor rechazado de la maquina es, por lo tanto:
o lo que es igual
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Diagrama T vs S para el ciclo de carnot
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Referencias
1.- Introduccin a la termodinmica 5ta edicin Smith; Van Ness
yabbott2.- Termodinmica 6ta edicion; Cengel Y, Boles M3.-
Fisicoqumica, 2da Edicin, Castellan Gilbert4.- Fuentes
Internet:http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/carnot/carnot.htm
http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=23http://www.uib.es/facultat/ciencies/prof/juan.frau/qfI.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Carnot
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/carnot/carnot.htmhttp://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=23http://www.uib.es/facultat/ciencies/prof/juan.frau/qfI.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Carnothttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Carnothttp://www.uib.es/facultat/ciencies/prof/juan.frau/qfI.htmhttp://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=23http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/carnot/carnot.htm
