¿Cuál es el ciclo de Carnot?
El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico idealizado que describe un motor térmico perfecto. Todos los motores de calor reales son aproximaciones imperfectas de la perfección teórica incorporada por el ciclo de carnot. En el ciclo de Carnot, no toda la energía térmica se convierte en trabajos mecánicos, pero una gran parte es, la mayor parte permitida por la ley física.
Un motor térmico produce trabajo a partir del diferencial de temperatura de dos depósitos. En un motor de combustión, un depósito es el calor creado dentro del motor ( fuente ), y el otro es el entorno externo ( federal ). El calor generado por la fuente hace que el gas dentro del cilindro se expanda, conduciendo un pistón que funciona. El estado termodinámico del gas, expandiéndose, pero con una temperatura constante, se llama isotérmico .
Eventualmente la fuente de calor se elimina y el gas deja de expandirse tan rápido. Si el calor se mantuviera continuamente, el cilindro explotaría. El gas comienza a perderLa temperatura a medida que alcanza su volumen máximo y no funciona más en el pistón. Esto se llama expansión adiabática del gas. Luego, el pistón invierte el curso, comprimiendo el gas, hasta que comience a alcanzar una temperatura máxima y resistencia física debido al calor que contiene, lo que vuelve a poner el sistema en su estado inicial. Entonces el ciclo comienza de nuevo.
Hay muchos tipos diferentes de motores de calor. Todos trabajan en el gradiente de temperatura familiar entre una fuente y un fregadero. Para maximizar la eficiencia de los motores de calor, deben estar bien aislados. En la mayoría de los motores utilizados hoy en día, el gas sigue siendo un gas durante todo el ciclo, pero en las máquinas de vapor, se produce un cambio de fase entre líquido y gas.
En un ciclo de carnot perfecto, los cuatro pasos ocurren muy lentamente, para minimizar la entropía, o la irreversibilidad termodinámica, creada por el proceso. En realidad, los pasos progresan qUickly, y se genera entropía, lo que significa que el ciclo no puede continuar para siempre. Las paredes del cilindro se degradan, el calor del interior del motor se pierde en un entorno externo, y así sucesivamente. El ciclo de Carnot se puede ejecutar en reversa para crear un refrigerador.