Practica Ciclo de Carnot

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

CARRERA DE INGENIERA QUMICA
LABORATORIO DE TERMODINMICA II
PRCTICA 1
CICLO DE CARNOT
RESUMEN
Anlisis de los distintos procesos termodinmicos, el Ciclo de Carnot y sus propiedades
que comprende la segunda ley de la termodinmica, a travs del manejo y construccin
grafica en un programa de simulacin para la obtencin de diagramas descriptivos
correspondientes a los problemas propuestos ,logrando la comprensin de los conceptos
termodinmicos, la disminucin de errores gracias a la precisin y exactitud del
simulador; para finalmente probar la validez los postulados que abarcan a la eficiencia
trmica de una mquina trmica.
PALABRAS CLAVE
ENTROPA/CICLOS_REVERSIBLES_E_IRREVERSIBLES/EFICIENCIA_TRMIC
A/CICLO_DE_CARNOT/

1. OBJETIVOS
1.1. Describir los procesos Isobricos, Isotrmicos, Isocricos, Adiabticos.
1.2. Construir mediante simulacin un ciclo de Carnot.
1.3. Analizar las propiedades termodinmicas involucradas en el Ciclo de Carnot.
1.4. Probar la validez del postulado de Kelvin para la segunda ley de la
termodinmica.
2. TEORA
2.1. Presin
La presin es la relacin entre una fuerza y el rea sobre la cual acta la
misma.(Felder, 1981, pg. 83).
La presin pertenece a los gases y lquidos, mientras que la contraparte de la
presin en los slidos es el esfuerzo normal; ya que presin se define como la
fuerza por unidad de rea, tiene como unidad en el sistema internacional a los
newton por metro cuadrado (N/m2) , tambin conocida como pascal (Pa).
(Cengel, 2014, pg. 21)
2.2. Temperatura
La temperatura es una medida de la energa cintica promedio de las molculas
de una sustancia en determinado estado de agregacin. (Felder, 1981, pg. 89)
No se puede medir directamente por lo cual debe de determinarse en forma
indirecta tomando en cuenta algunas propiedades fsicas de las sustancias cuyo
valor dependa de la temperatura. Por ejemplo: el volumen de una masa fija de
fluido (termmetro). (Felder, 1981)
Las escalas de temperatura usadas actualmente en el SI son la Celsius (o
centgrada) cuyos puntos de hielo y de vapor se les asignaron los valores de 0
y100 Cy en el sistema ingls la escala valores correspondientes en la segunda son

32F punto de fusin y212 F punto de ebullicin; conocidas como escalas

relativas. La escala de temperatura termodinmica en el SI es la escala Kelvin,
llamada as en honor a lord Kelvin (1824-1907), cuya unidad de temperatura es el
kelvin (K), conocida como escala absoluta. (Cengel, 2014, pg. 18)
2.3. Volumen
Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. El volumen es una magnitud fsica
derivada. La unidad para medir volmenes en el Sistema Internacional es el metro
cbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m
de lado. (Carrera, 2013)
El volumen por unidad de masa se denomina volumen especfico y se expresa
generalmente en m3/kg, L/kg, pie3/lb. El inverso del volumen especfico
corresponde a la densidad (). El volumen especfico de gases y vapores es una
funcin de la presin y la temperatura y su clculo implica el conocimiento de las
relaciones de estado correspondientes. (Gooding, 2009, pg. 19)
2.4. Masa
La masa es una magnitud fsica fundamental que indica la cantidad de materia
contenida en un cuerpo. Hay que saber distinguir la masa y el peso ya que el peso
es una medida de la fuerza gravitatoria que acta sobre el objeto. La unidad de
medida de la masa en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el kilogramo
(kg). Los instrumentos para medir masa con comnmente las balanzas digitales,
de platillos o analticas. (Carrera, 2013)
2.5. Proceso Isobrico
El proceso isobrico es el proceso de compresin mediante el cual el volumen y
la temperatura de un gas varan mientras que la presin se mantiene constante.
(Cengel, 2014, pg. 200)
Ec.2.5.-1

Fig. 2.5.-1 Proceso Isobrico
Fuente:(mundo compresor, 2012)

2.6. Proceso Isotrmico
El proceso isotrmico es el proceso de compresin mediante el cual la
temperatura se mantiene constante pero el volumen y la presin varan.(Cengel,
2014, pg. 200)
Ec.2.6.-1
Fig1.6.-1 Proceso Isotrmico

2.7. Proceso Isocrico
El proceso isocrico es el proceso de compresin por el cual el volumen de un
gas permanece constante pero la presin y la temperatura de un gas
varan.(Cengel, 2014, pg. 200)

Fig 2.7.-1 Proceso Isocrico

2.8. Proceso Adiabtico
Un proceso durante el cual no hay transferencia de calor se denomina proceso
adiabtico. El trmino adiabtico proviene de la palabra griega adiabatos, que
significa no pasar. Un proceso puede ser adiabtico si: el sistema est bien
aislado de modo que slo una cantidad insignificante de calor cruza la frontera, o
bien, tanto el sistema como el exterior estn a la misma temperatura y por lo tanto
no hay fuerza impulsora (diferencia de temperatura) para la transferencia de calor.
(Cengel, 2014, pg. 61)
2.9. Ciclo de Carnot
El Ciclo de Carnot, es aquel que se compone de cuatro procesos reversibles, dos
isotrmicos y dos adiabticos, y que es posible llevar a cabo en un sistema cerrado
o de flujoestacionario. (Moran & Shapiro, 2004, pg. 227)
Cengel& Boles explican que: Fue propuesto en 1824 por el ingeniero francs Sadi
Carnot. La mquina trmica terica que opera en el ciclo de Carnot se llama
mquina trmica de Carnot. (pag. 301.)
Los cuatro procesos reversibles que conforman el ciclo de Carnotson los
siguientes:

Expansin isotrmica reversible (proceso 1-2, TH _ constante).
Expansin adiabtica reversible (proceso 2-3, la temperatura disminuye de TH

a TL).
Compresin isotrmica reversible (proceso 3-4, TL _ constante).
Compresin adiabtica reversible (proceso 4-1, la temperatura sube de TLa

TH).
(Cengel, 2014, pg. 301)
Fig 2.9.-1 Ciclo de Carnot
Fuente:(Cengel, 2014, pg. 301)

2.10. Eficiencia Trmica
La eficiencia trmica es una medida de qu tan eficientemente una mquina
trmica convierte el calor que recibe en trabajo. Las mquinas trmicas se
construyen con el propsito de convertir el calor en trabajo. La fraccin de la
entrada de calor que se convierte en salida de trabajo neto es una medida del
desempeo de una mquina trmica y se llama eficiencia trmica ter . Se puede
expresar como:
Eficienciaterminaca=
O bien como
Salida de trabajo neto

Entrada de calor total
Ec.2.10.-1

ter =
W neto. salida
Q entrada
ter =1
Qsalida
Qentrada
Ec.2.10.-2
2.11. Ciclos Reversibles

Es un proceso que se puede invertir sin dejar ningn rastro en los alrededores. Es
decir, tanto el sistema como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una
vez finalizado el proceso inverso. Esto es posible slo si el intercambio de calor y
trabajo netos entre el sistema y los alrededores es cero para el proceso combinado
(original e inverso).Los procesos reversibles en realidad no ocurren en la
naturaleza, slo son idealizaciones de procesos reales.(Cengel, 2014, pg. 296)
2.12. Ciclos Irreversibles
Se dice que un proceso es irreversible si, una vez que el proceso ha tenido lugar,
resulta imposible devolver al sistema y a todas las partes del entorno a sus
respectivos estados iniciales.(Moran & Shapiro, 2004, pg. 208)
3. PARTE EXPERIMENTAL
1. Material y equipos
1.
Computadora
2.
Paquete informtico TermoGraf v5.7
3.
Calculadora
2. Procedimiento
1.
Instalar el paquete informtico TermoGraf v5.7
2.
Resolver con la ayuda del instructor el siguiente ejercicio:

Una masa de 1.8 kg del gas CO 2 se expande y comprime sucesivamente en
un cilindro con mbolo segn procesos de ecuacin general PV n.
Inicialmente se encuentra a 18.0 bar y ocupa un volumen de 0.108 m 3. Una
primera expansin se hace mediante un proceso isotermo, 1-2, hasta la
mitad de su presin inicial. A continuacin sufre un proceso iscoro, 2-3,
hasta que la temperatura es un tercio de T2. Finalmente sufre un proceso

isbaro hasta que el volumen resulta ser 3v1. Dibuje los procesos en un
diagrama Pv.
3.
Resolver los siguientes ejercicios con la ayuda del paquete TermoGraf:

1) Dado un ciclo de Carnot que trabaja a una temperatura inicial de 400 K
a300 K y parte de un volumen de 2.5888m3/kg hacia un volumen de
6.72575m3/kg obtener el calor total y el trabajo del sistema.
2) Un gas ideal se encuentra inicialmente a una temperatura T1=300K, una
presin p1=100 KPa y ocupa un volumen V1=0.4 m 3. El gas se expande
adiabticamente hasta un volumen de 1,2m3. Posteriormente se comprime
isotrmicamente hasta que su volumen es V1 y finalmente vuelve a su
estado
inicial
mediante
una
transformacin
isocora.
Todas
las
transformaciones son reversibles.

a) Dibuje el ciclo en un diagrama p-V.
b) Calcule el nmero de moles del gas y la presin y la temperatura despus
de la expansin adiabtica.
c) Calcule la variacin de energa interna, el trabajo y el calor en cada
transformacin.
4. DATOS
Tabla.4.-1. Ejercicio propuesto 3.2.2.
Ejercicio 3.2.2
Masa
1.8 kg
Volumen
0.108 m3
Proceso 1-2
Isotermo
Proceso 2-3
Iscoro
Proceso 3-4
Isbaro
Tabla.4.-2. Ejercicio propuesto 3.2.3.-1

T1
Ejercicio 3.2.3.-1
400 K
T2
300 K

Volumen inicial
2.5888m3/kg
Volumen final
6.72575m3
Tabla.4.-2. Ejercicio propuesto Ciclo de Carnot 3.2.3.-1

T1
Ejercicio 3.2.3.-2
300K
P1
100KPa
V1
0.4 m3
V2
1.2 m3
Tabla.4.-2. Ejercicio propuesto Ciclo de Carnot 3.2.4.-1

T1
Ejercicio 3.2.4.-1
250 K
T2
320 K
Volumen inicial
5.46562m3/k
Volumen final
g
10.6022m3/k
g
5. RESULTADOS

Diagrama 5.-1 Ejercicio 3.2.2.
Proceso 1-2
Proceso 2-3
Fuente: (TermoGraf v5.7)

Diagrama 5.-2 Ejercicio 3.2.3.-1

Proceso 1-2
Proceso 2-3
Proceso 3-4
Proceso 4-1

Proceso 1-2
Proceso 2-3

Proceso 3-1

Proceso 1-2
Proceso 2-3
Proceso 3-4
Proceso 4-1
6. DISCUSIN

La resolucin de problemas termodinmicos comprenden distintos mtodos de

resolucin dependiendo del proceso; en esta prctica se utiliz el mtodo descriptivo
y cuantitativo correspondiente al simulador informtico TermoGraf v5.7, a travs
del cual se logr obtener los diagramas P-V; los errores que se evidenciaron en la
prctica correspondieron al manejo y conocimiento de las herramientas del
programa, lo cual produjo que el aprendiz tomara un tiempo de adaptacin; errores
sistemticos no se presentaron ya que el simulador est programado para realizar
todos los clculos y graficas correspondientes, facilitando al estudiante la obtencin
de resultados ms precisos y exactos; se recomienda instruirse en el manejo del
simulador TermoGraf v5.7 para tener conocimiento de todas las opciones y
herramientas que comprenden a este paquete informtico y realizar correctamente
los problemas de la segunda ley de termodinmica de manera ms ptima.
7. CONCLUSIONES
1. La comprensin de los procesos termodinmicos, permiti describir
tericamente, como se comportan los procesos isobricos, isotrmicos,
isocricos y adiabticos; a travs de diagramas P-v y su relacin con la
segunda ley de la termodinmica.
2. Se analiz las propiedades termodinmica que comprenden al Ciclo de
Carnot, la importancia de este procesos, su aplicacin en las maquinas
trmicas, su deduccin matemtica y simulacin informtica a travs del
paquete TermoGraf v5.7.
3. Se describi los procesos reversibles e irreversibles, mediante ejemplos
reales, las propiedades termodinmicas correspondientes a la posibilidad de
procesos, la calidad y direccin en la segunda ley de la termodinmica.
4. Se desarrollo tcnicas de manejo en el programa informtico TermoGraf,
para ela resolucin de problemas correspondientes a los postulados de la
segunda ley de la termodinmica, con las herramientas que proporciona el

simulador, se logr construir una diagramas descriptivos (P-v) del proceso

termodinmico planteado.
8. CUESTIONARIO
1. Explique la importancia del Ciclo de Carnot y cmo fue deducido por su
creador en el siglo XIX. Que analoga utiliz para desarrollar la teora.
Sustente sus respuestas con el respectivo anlisis matemtico.
El ingeniero francs Nicolas Leonard Sadi Carnot descubri en 1824 una maquina
ideal, ahora conocida como maquina de Carnot; molesto por el retraso cientfico de
su pas y el progreso britnico, decidi empezar su bsqueda por lograr una mquina
trmica totalmente eficaz; en la que demostr que una maquina trmica que opera en
un ciclo ideal o reversible (Ciclo de Carnot), entre dos focos de energa es la
maquina ms eficiente posible, dicha maquina establece un lmite superior sobre las
eficiencias de todas las maquinas conocidas, es decir el trabajo neto realizado por
una sustancia de trabajo es la mxima cantidad de trabajo posible para una cantidad
dada de energa suministrada a la sustancia de alta temperatura. (Gardner, 1990)
La importancia de este descubrimiento nombr a Carnot como el padre de la
segunda ley de la termodinmica; optimizando el redimiendo y eficiencia de las
maquinas trmicas que operan en ciclos reversibles; produciendo ms trabajo y
provechando toda la energa, conociendo la cantidad de calor necesaria y
consumida, para la disminucin posible de entropa. Gracias a todos los
experimentos realizados consigui definir que siempre se perdera una pequea
cantidad de energa debido a la friccin, el ruido y las vibraciones, entre otros
factores, estableciendo as que ningn motor en el mundo real podra lograr una
eficiencia perfecta.
Carnot sustenta su teora comparando anlogamente una rueda de paletas hidrulica
y una maquina trmica; en donde el trabajo realizado por la rueda hidrulica se daba
por el paso de agua a travs de una diferencia de potencia gravitatoria y en la

maquina trmica se produca por el paso de calor a travs de una diferencia de

temperatura. En la rueda hidrulica, la potencia motriz depende de la cantidad de
agua y de la altura desde la que cae, mientras que en la mquina trmica la potencia
motriz depende de la cantidad de calor y la magnitud de la diferencia de
temperaturas entre las cuales se transporta el calor.
Tabla 8.1.-1. Analoga de Carnot
Fuente: (Lavenda, 2011)
El principio de Carnot se formul a partir de la comparacin entre mquinas

reversibles y mquinas irreversibles.
Una maquina trmica cclica reversible opera entre fuentes a temperaturas
TH
T L . Para este ciclo se define la integral cclica de la transferencia de calor:
Q=Q H Q L >0
Ec.8.1.-1
Ec.8.1.-2
Como:
TH
y T L = constantes; se deduce que;

Q
= H L =0
Q
T
T
T
H
Se concluye que para todos los ciclos reversibles en una mquina trmica:
Q 0
Q
=0 .
T
Ec.8.1.-3
Una mquina trmica cclica irreversible que funciona entre los mismos valores
TH
y T L , recibe la misma cantidad de calor
QH . Se compara a partir de la
segunda ley el ciclo irreversible e reversible, donde:

W irr <W rev
Ec.8.1.-4

Como:
QH QL =W
(Reversible e irreversible)
Se concluye que:
QH QLirr <Q H Q Lrev
QLirr <Q Lrev
Ec.8.1.-5
Para la mquina cclica irreversible

Q=Q H QLirr >0
= H
Q
T
T
QLirr
<0
TL
Ec.8.1.-6
La entropa de un proceso en un ciclo reversible, se puede escribir:

S=S e S s b.
Ec.8.1.-7
El cambio de entropa para el ciclo de Carnot en cada uno de los estados

estacionarios para el ciclo.
S i=
Se tiene que:
Qc
Tc
Sf =
Qf
Tf
Ec.8.1.-8
Q f
Tf
Qc
Tc
S=
Tomando la condicin principal del ciclo de Carnot y la reordenando se tiene que:

Qf =
Tc
Tf
Q c
Q f
Tf
Qc
Tc
Ec.8.1.-9
Concluyendo el cambio de entropa:

S=0
Ec.8.1.-10

2.
Desarrolle un ejemplo susceptible de cuantificacin en el cul se pueda

comprobar cmo la segunda ley de la termodinmica complementa a la
primera. Explique los supuestos asumidos y sustente sus conclusiones.
Una mquina trmica recibe calor de una fuente de calor a 1 200 C, y rechaza
calor a un disipador de calor a 50 C. La mquina trmica realiza trabajo mximo
igual a 500 kJ. Determine el calor suministrado a la mquina trmica por la fuente
de calor, y el calor rechazado al disipador.
Supuestos:
Un proceso no puedo ocurrir a menos que satisfaga la primera y la

segunda ley de la termodinmica.
La segunda ley de la termodinmica defina la direccin de los procesos y

la calidad de energa, mientras que la primera ley de la termodinmica
determina la cantidad y transformaciones de energa. (Cengel, 2014, pg.
280)
Conclusiones:
Se cumple la segunda ley de la termodinmica, puesto que se analiza la

direcciones de interaccin de calor y trabajo; y la fraccin de entrada de
calor que se convierte en salida de trabajo neto a travs de la eficiencia
trmica; complementando as a la primera ley de la termodinmica, la cual
se transforma en distintos tipos de energa pero de diferente calidad.

3. Explique los conceptos de socializacin de la segunda ley aprendidos en

clase: posibilidad de los procesos, calidad de la energa y direccin de la
energa. Utilice ejemplos reales para fundamentar sus respuestas.
1. Posibilidad de los procesos
La posibilidad de procesos que se presente en la termodinmica son los
procesos reversibles e irreversibles.
Cengel, (2014) explica que: Un proceso reversible es un proceso que se
puede invertir sin dejar ningn rastro a los alrededores, es decir que tanto los
alrededores como el sistema regresan a sus estados inciales una vez
realizado el proceso inverso.
Ejemplo:
Fig. 8.3.1.-1 Proceso Reversible
Fuente: (Moran & Shapiro, 2004, pg. 211)

Un sistema constituido por un gas que se comprime y expande
alternativamente en un dispositivo cilindro-pistn. Se supone que no existe
rozamiento entre el pistn y las paredes del cilindro, ni intercambio de calor
con el entorno. Con un incremento muy pequeo de la presin externa el
pistn comprimira el gas levemente. En cada volumen intermedio, durante
la compresin, las propiedades intensivas T, p, v, etc., serian uniformes.
Moran, Shapiro (2004) describe que: Un proceso es irreversible si, una vez
que el proceso ha tenido lugar, resulta imposible devolver al sistema y a
todas las partes del entorno a sus respectivos estados iniciales.
Ejemplo:
Fig. 8.3.1.-2 Proceso Irreversible.

Fuente: (Cengel, 2014, pg. 298)

Considere una lata de bebida carbonatada fra dejada en un espacio caliente.
El calor se transfiere desde el aire de la habitacin el cual se encuentra a
mayor temperatura hacia la lata que est ms fra. La nica forma de invertir
este proceso y restablecer la temperatura original de la lata de soda es
proporcionarle refrigeracin, lo cual requiere algo de entrada de trabajo.
Restablecer los alrededores a su estado inicial es imposible, porque viola la
segunda ley de la termodinmica. (Cengel, 2014, pg. 298)
2. Calidad de energa
Fig. 8.3.2.-1. Calidad de Energa


La energa tiene calidad as como cantidad. considerando los valores de
eficiencia trmica de una maquina trmica de Carnot (Fig.8.3.2.-1) resulta
claro que ms de la energa trmica de alta temperatura se puede convertir en
trabajo. Por lo tanto se concluye que mientras ms alta sea la temperatura de
energa trmica, mayor es la calidad de la energa.
3. Direccin de energa
La direccin en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinmicos
est relacionado con el segundo principio de la termodinmica que establece
que la cantidad de entropa del universo tiende a incrementarse en el tiempo,
por lo tanto, es imposible de que ocurran en el sentido contrario.
Ejemplo: El calor se transfiere desde la taza de caf que est a mayor
temperatura a la habitacin que est a menor temperatura; la energa se
transfiere en una solo direccin, del cuerpo ms caliente al ms fro y no en
sentido contrario.
Fig. 8.3.3.-1. Direccin de la energa.

4. Analice la aseveracin de que el mximo trabajo disponible, entre una
fuente y un sumidero de energa, puede ser alcanzado solo cuando se
utilizan una serie infinita de ciclos de Carnot en secuencia. Puede

utilizar el trabajo de Mary Jo Ondrechen y sus colaboradores como

gua.
El mximo trabajo disponible, entre un fuente y un sumidero de energa; pueden
ser alcanzado solo cuando se utilizan una serie infinita de siclos de Carnot en
secuencia; dicha aseveracin se demuestra a travs del artculo cientfico de Mary
Jo Ondrechen el cual explica que el calor suministrado a un sistema sistema a
travs de una fuente con capacidad de calor finito, constante y donde el calor se
convierte en trabajo de dos manera distinta:
1. Por una sola maquina de Carnot
2. Por una secuencia de ciclos de Carnot
El valor ptimo para que TH, la temperatura superior de cada motor, se derive
tanto para el caso de un solo motor y para una secuencia de ciclos de N Carnot.
El trabajo producido por un nmero arbitrario de los motores optimizados es
calculado, y se demuestra que el mximo el trabajo se extrae (la eficacia del
sistema se vuelve unidad) solamente por un nmero infinito de ciclos de Carnot
(N) . Desde la expresin para el trabajo en el lmite (N), se evidencia que
para una fuente de calor finita originalmente en el TS y un depsito fro en la TL.
La eficiencia de Carnot (TS - TL) ITS es imposible de obtener, incluso por un
nmero infinito de Carnot motores secuenciales.
El trabajo mximo obtenible por esta secuencia de una fuente con capacidad de
calor constante inicialmente es
T 1S .
( N +1)TL(T S1 /TL)1 /(N +I ) + NTL+T S1

]
W (N )=C
Ec.8.4.-1
W (N )=C {T 1STLTL(N +1)1 }
Ec.8.4.-2

lim N ( xl / N 1 )=Inx
Ec.8.4.-3
Se obtiene:
W ()=C {T 1STL TL(T S1 /TL)}
Ec.8.4.-4
Con una eficiencia de:
c =carnot =(T S1 TL)/ T S1
( )= c (1c )
j=1
Ec.8.4.-5
1
j+1
( ) <c
Ec.8.4.-6
Ec.8.4.-7
Por lo tanto la eficiencia de Carnot clsica (derivado de los sistemas operativos

entre los depsitos infinitos) no es realmente til para el establecimiento de
criterios de mrito para los motores de calor que funcionan con fuentes de calor de
capacidad calorfica finitos. Para este tipo de motores, la eficiencia de Carnot es
inalcanzable (Ondrechen, Andresen, Mozurkewich, & Berry)
5. Qu son las mquinas de movimiento perpetuo? Cmo se comportan
con respecto a la primera y a la segunda ley de la termodinmica?
Explique sus respuestas con un ejemplo y analice la posibilidad de
construirla.
Cengel (2014), describe que: Un proceso nicamente se puede llevar a cado
cuando cumple la primera y segunda ley de la termodinmica; sin embargo a lo
largo de la historia se han propuesto maquinas que infringen estas leyes, las cuales
se conocen como mquinas de movimiento perpetuo; que desafortunadamente se
desconoce que alguna de estas maquinas haya funcionado.
Un dispositivo que viola la primera ley de la termodinmica (al crear energa) se
llama mquina de movimiento perpetuo de primera clase (MMP1) y otro que

viola la segunda ley se llama mquina de movimiento perpetuo de segunda clase

(MMP2). (Cengel, 2014, pg. 294)
Ejemplo:
Fig.8.5.-1 Mquina de movimiento perpetuo de primera clase (MMP1)

La central elctrica de vapor mostrada, propone calentar vapor mediante
calentadores de resistencia colocados dentro de una caldera, en lugar de usar la
energa que proporcionan los combustibles fsiles o nucleares. Parte de la
electricidad generada en la planta se usar para alimentar los calentadores as
como la bomba, mientras que el resto se suministrar a la red elctrica como
salida neta de trabajo. El inventor afirma que una vez encendido el sistema, esta
central de energa producir electricidad de forma indefinida sin requerir ninguna
entrada de energa del exterior. Un examen cuidadoso de este invento revela que
el sistema delimitado por el rea sombreada suministra energa hacia el exterior en
forma constante a una tasa de
sin recibir ninguna energa, lo que es
claramente una violacin de la primera ley. (Cengel, 2014, pg. 294)

Construir alguna de estas maquinas es relativamente imposible, debido a que
violan las leyes de la termodinmica y por ende no se podra llevar a cabo el
proceso; sin embargo las personas que proponen su construccin son innovadoras,
pero lamentablemente carecen de conocimiento ingenieril formal.

9. BIBLIOGRAFA
1. Carrera, G. (2013). Qumicas Blog, Todo es Quimica. Obtenido de
https://iquimicas.com
2. Cengel, Y. (2014). Termodinmica (7ma ed.). Espao: MCGRAW-HILL.
3. Felder, R. (1981). Principios elementales de los procesos qumicos (3ra ed.).
El
manual moderno.
4. Gooding, N. (2009). Balance de Materia (7ma ed.). Colombia.
5. Lavenda, B. (2011). Una nueva perspectiva sobre la relatividad. Obtenido de
http://www.bernardhlavenda.com/?q=node/26
6. Moran, M., & Shapiro, H. (2004). Barcelona, Fundamentos
de
termodinmica
tcnica, Espaa: REVET S.A.
7. mundo compresor. (2012). Obtenido de:
http://www.mundocompresor.com/frontend/mc/Proceso-Isotermico-vn4243vst37
8. Ondrechen, M. J., Andresen, ,. B., Mozurkewich, M., & Berry, S. (s.f.).
Maximum
work from a finite reservoir by sequential Carnot cycles. Obtenido de
Department of Chemistry and the James Franck Institute. The University of
Chicago: https://lookaside.fbsbx.com/file/Carnot%20Cycles.pdf

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32F punto de fusin y212 F punto de ebullicin; conocidas como escalas

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Fig. 2.5.-1 Proceso Isobrico

Fuente:(mundo compresor, 2012)

Fuente:(mundo compresor, 2012)

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Fig 2.7.-1 Proceso Isocrico

Fuente:(mundo compresor, 2012)

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Expansin isotrmica reversible (proceso 1-2, TH _ constante).

Expansin adiabtica reversible (proceso 2-3, la temperatura disminuye de TH

Compresin isotrmica reversible (proceso 3-4, TL _ constante).

Compresin adiabtica reversible (proceso 4-1, la temperatura sube de TLa

Fuente:(Cengel, 2014, pg. 301)

Salida de trabajo neto

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2.11. Ciclos Reversibles

Paquete informtico TermoGraf v5.7

Instalar el paquete informtico TermoGraf v5.7

Resolver con la ayuda del instructor el siguiente ejercicio:

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Resolver los siguientes ejercicios con la ayuda del paquete TermoGraf:

transformaciones son reversibles.

Tabla.4.-2. Ejercicio propuesto 3.2.3.-1

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Tabla.4.-2. Ejercicio propuesto Ciclo de Carnot 3.2.3.-1

Tabla.4.-2. Ejercicio propuesto Ciclo de Carnot 3.2.4.-1

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Diagrama 5.-1 Ejercicio 3.2.2.

Fuente: (TermoGraf v5.7)

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Fuente: (TermoGraf v5.7)

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Diagrama 5.-3 Ejercicio 3.2.2.

Fuente: (TermoGraf v5.7)

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Fuente: (TermoGraf v5.7)

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La resolucin de problemas termodinmicos comprenden distintos mtodos de

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simulador, se logr construir una diagramas descriptivos (P-v) del proceso

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maquina trmica se produca por el paso de calor a travs de una diferencia de

Fuente: (Lavenda, 2011)

El principio de Carnot se formul a partir de la comparacin entre mquinas

T L . Para este ciclo se define la integral cclica de la transferencia de calor:

y T L = constantes; se deduce que;

y T L , recibe la misma cantidad de calor

segunda ley el ciclo irreversible e reversible, donde:

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Para la mquina cclica irreversible

La entropa de un proceso en un ciclo reversible, se puede escribir:

El cambio de entropa para el ciclo de Carnot en cada uno de los estados

Tomando la condicin principal del ciclo de Carnot y la reordenando se tiene que:

Concluyendo el cambio de entropa: