Caso extremo de ciclo Diesel
De Laplace
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Revisión de 14:03 15 jun 2009
Contenido |
1 Enunciado
Una máquina térmica funciona según el siguiente proceso:
- El gas contenido en una cámara se comprime adiabáticamente de forma reversible desde un volumen máximo VA hasta un volumen VB, siendo la razón de compresión r = VA / VB.
- A partir de ahí, el gas se pone en contacto con un foco térmico y se calienta a presión constante hasta un estado C, cuyo volumen es igual al inicial.
- Acto seguido, el gas se enfría a volumen constante hasta que la temperatura retorna a su valor inicial.
- Halle el calor absorbido y cedido por el gas durante el ciclo, así como el trabajo realizado sobre el sistema. Demuestre que el rendimiento de este ciclo es igual a
- Para el caso concreto de aire con $p_A=100\,\mathrm{kPa}$, $t_A=17^\circ\mathrm{C}$, $V_A=1900\,\mathrm{cm}^3$ y $r=12$, ¿cuánto valen las temperaturas y presiones en B y C? ¿Y el calor absorbido, el cedido y el trabajo realizado? ¿Y el rendimiento?
- Supongamos que el calentamiento se produce a base de poner en contacto el gas con un foco a temperatura constante $T_C$, y el enfriamiento mediante el contacto con el ambiente a $T_A$. ¿Cuánto vale la variación de entropía en el sistema y en el universo en cada paso? ¿Cuál es la variación neta de entropía del universo?
- ¿Cuánto vale el trabajo perdido en este ciclo si lo comparamos con el máximo posible para el mismo calor absorbido?
