Ciclo termodinámico
Un ciclo termodinámico es una serie de procesos termodinámicos que devuelven un sistema a su estado inicial. Las propiedades dependen únicamente del estado termodinámico y, por tanto, no cambian a lo largo de un ciclo. Variables como el calor y el trabajo no son nulas a lo largo de un ciclo, sino que dependen del proceso. La primera ley de la termodinámica dicta que la entrada neta de calor es igual a la salida neta de trabajo en cualquier ciclo. La naturaleza repetitiva de la trayectoria del proceso permite un funcionamiento continuo, lo que hace que el ciclo sea un concepto importante en termodinámica.
Si el proceso cíclico se mueve en el sentido de las agujas del reloj alrededor del bucle, entonces representa una máquina de calor, y W será positivo. Si se mueve en sentido contrario a las agujas del reloj, entonces representa una bomba de calor, y W será negativo.
Ejemplo de diagrama P-V de un ciclo termodinámico.
Clases
Dos clases principales de ciclos termodinámicos son los ciclos de potencia y los ciclos de bomba de calor. Los ciclos de potencia son ciclos que convierten una parte de la entrada de calor en una salida de trabajo mecánico, mientras que los ciclos de bomba de calor transfieren el calor de bajas a altas temperaturas utilizando la entrada de trabajo mecánico.
Ciclos energéticos termodinámicos
Los ciclos de potencia termodinámicos son la base del funcionamiento de los motores térmicos, que suministran la mayor parte de la energía eléctrica del mundo y hacen funcionar casi todos los vehículos de motor. Los ciclos de potencia pueden dividirse según el tipo de motor térmico que pretenden modelar. Los ciclos más comunes que modelan motores de combustión interna son el ciclo Otto, que modela motores de gasolina, y el ciclo Diesel, que modela motores diesel. Los ciclos que modelan motores de combustión externa son el ciclo Brayton, que modela turbinas de gas, y el ciclo Rankine, que modela turbinas de vapor.
Diagrama del motor térmico.
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