Segundo Principio de la Termodinámica: Irreversibilidad y Máquinas Térmicas, Diapositivas de Termodinámica

¡Descarga Segundo Principio de la Termodinámica: Irreversibilidad y Máquinas Térmicas y más Diapositivas en PDF de Termodinámica solo en Docsity! 1 Módulo 2: Termodinámica Segundo principio de la Termodinámica 2 Transferencias de energía ◼ Sabemos por el primer principio de la Termodinámica que la energía de un sistema se conserva. ◼ Sólo que en diferentes formas ◼ Y algunas de estas formas son más útiles que otras 5 Segundo principio de la Termodinámica ◼ Este hecho experimental nos da el enunciado del segundo principio de la Termodinámica ◼ Es imposible un proceso cuyo único resultado sea transferir energía en forma de calor de un objeto a otro más caliente (enunciado de Clausius) ◼ Está definiendo los procesos irreversibles 6 Máquinas térmicas ◼ Una máquina térmica es un dispositivo cíclico cuyo propósito es convertir la máxima cantidad posible de calor en trabajo. 7 Máquinas térmicas ◼ Todas ellas tiene una sustancia de trabajo: • Agua en la máquina de vapor • Aire y vapor de gasolina en los motores de combustión interna. ◼ Estas sustancias absorben una cantidad de calor Q c , realiza el trabajo W y cede el calor Q f cuando vuelve a su estado inicial (máquina cíclica) ◼ Por lo tanto, Q f es una cantidad positiva, mientras que Q c yW son negativas 10 Ejemplo ◼ En cada ciclo una máquina térmica absorbe 200 J de calor de un foco caliente, realiza un trabajo y cede 160 J a un foco frío. ¿Cuál es su rendimiento? 11 Otro enunciado del 2º principio ◼ Es imposible que una máquina térmica funcione cíclicamente sin producir ningún otro efecto que extraer calor de un solo foco realizando una cantidad exactamente equivalente ◼ Enunciado de la máquina térmica (Kelvin) ◼ No puede haber una máquina térmica con un rendimiento del 100% ◼ Un rendimiento del 100% equivaldría a decir que todo el calor absorbido del foco caliente se convertiría en trabajo y el foco frío no recibiría ninguna cantidad de calor 12 Ejemplo ◼ Una máquina térmica extrae 13000 KJ de un foco caliente. Si la máquina tiene un rendimiento del 25% calcule el trabajo suministrado por la máquina y el calor cedido al foco frío en una hora