INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD AZCAPOTZALCO MATERIA: MAQUINAS TERMICAS. CONTENIDO: -
INTRODUCCION MAQUINAS TERMICAS (DEFINICION, CLASIFICACION GENERAL). CONCEPTOS BASICOS DE TERMODINAMICA APLICADOS A LAS MAQUINAS TERMICAS. MAQUINAS TERMICAS (PRINCIPIOS CLASIFICACION CONDICIONES IDEALES PARA EL ESTUDIO DE CICLOS).
.FECHA DE ENTREGA: MIERCOLES 9 DE SEPTIEMBRE DEL 2015.
INTRODUCCION MAQUINAS TERMICAS (DEFINICION, CLASIFICACION GENERAL). De los comienzos del primer principio de la termodinámica, sabemos que las energías son convertibles entre sí, de inversa o reversa. La cuestión es que las energías en la mayoría de los procesos o circunstancias requieren ser convertidas a trabajo, este puede ser mecánico, eléctrico, térmico. Y algunos otros más. Por lo tanto se requieren dispositivos o la conjunción de varios de ellos, para realizar un proceso de conversión. Con la finalidad de realizar intercambios de energía entre dispositivos, realizar el trabajo requerido, y en algunos casos reciclar las energías hacia el fluido de trabajo. Las características de composición de una maquina térmica son las siguientes. En la mayoría de los casos las características son paralelas. -Reciben calor de una fuente de alta temperatura (energía solar, hornos, reactores etc.) -convierten parte del calor de la fuente en trabajo (turbinas, generadores eléctricos, etc.) -Rechazan calor del desecho hacia un sumidero a baja temperatura (atmosfera, ríos) -Operan en ciclo. -Funcionan con fluido (fluido de trabajo) CLASIFICACION. A menudo las maquinas térmicas entregan trabajo mecánico (Rotatorio), y también se diferencian por fluido de trabajo, (aire, combustible, vapor de agua etc.) y se dividen en la siguiente clasificación.
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CONCEPTOS BASICOS DE TERMODINAMICA APLICADOS A LAS MAQUINAS TERMICAS. Con algunos conceptos básicos, encontraremos que las maquinas térmicas contienen dispositivos, los cuales cada uno desarrolla diferentes procesos. Algunos solo desarrollan la conversión de la energía al trabajo mientras otros hacen ciclos termodinámicos. El mejor ejemplo para dar claridad a lo anterior es considerar Una central eléctrica de vapor. En primer plano se muestra la parte del ciclo, mientras que en la siguiente se muestra la conversión de las energías.
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Uniendo la parte elemental de la primera ley de la termodinámica Q-W=ΔU Y el conjunto de elementos que conforman una maquina térmica tenemos. Un conjunto de pasos en los cuales se llevan a proceso los cambios de energías, de forma calorífica, eléctrica. En un trabajo mecánico, en el anterior ejemplo de la central puede mencionarse en forma muy básica, de que la energía que entra en el sistema de conversión de energías (maquina térmica) es la que saldrá en forma de trabajo (Idealmente) ya que no se consideran las mermas en los procesos.
MAQUINAS TERMICAS (PRINCIPIOS CLASIFICACION CONDICIONES IDEALES PARA EL ESTUDIO DE CICLOS).
En base a los esquemas anteriores, que describen una maquina térmica o el principio de construcción de las mismas, encontramos factores que definen los ciclos de las maquinas térmicas, dentro del cual la conjugación y el correcto uso de la energía de entrada se convierte en salida, pero existen factores que alteran los ciclos ideales, en primer plano encontraremos las fugas de energía y la transferencia de calor entre elementos, por parte de energías externas, pero también influirán valores como los del fluido de trabajo, ya que hay unos que realizan ciclos reversibles (reciclable) o irreversibles ( no reciclables ejem. Combustión interna de un motor)
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CLASIFICACION. En la sección de termodinámica se mostró una clasificación solo determinada a explicar aquellos dispositivos que combinados generan trabajo y son máquinas térmicas, existen dentro de las maquinas térmicas un conjunto llamados, Heat engines , (motores térmicos) Dentro de la clasificación internacional entre los motores térmicos encontramos el principio de la termodinámica. Y los aquí presentados todos realizan que la energía sea transformado en trabajo. Siendo resaltadas en un cuadro rojo. La máquina térmica más conocida
CONDICIONES IDEALES PARA EL ESTUDIO DE CICLOS, EN MAQUINAS TERMICAS. La forma más ideal o básica para hacer que una maquina térmica trabaje en una condición ideal es que cumpla con el primer principio de la termodinámica, el cual sabemos que es:
Q−W =∆ U DONDE. Q= CALOR SUMINISTRADO AL SISTEMA W= TRABAJO PRODUCIDO ΔU= VARIACION DE ENERGIA INTERNA
De forma empírica llamaremos que el proceso que desarrollara la maquina térmica nos dará la misma cantidad de trabajo de salida, que la misma cantidad de calor que entre al sistema. Y el cambio de energía será el fluido en sus diferentes fases en los distintos dispositivos. BIBLIOGRAFIA. Thermodynamics An Engineering Aproach 5th; Yunus A. Cengel & Michael A. Boles. Thermodynamics for Engineers SI EDITION 1st; Merle C. Potter. Termodinámica Técnica ED AÑO 1988; José segura Clavell.
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