FUERZA MOTRIZ TERMICA 38 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA, ELECTRONICA Y SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA FUERZA MOTRIZ TERMICA TEMA: CICLO DE CARNOT PARA UNA PLANTA DE GENERACION DE ENERGIA SIMPLE DE VAPOR PRESENTADO POR SALAS HUAHUACHAMPI PAUL 095128 DOCENTE: Ing. LVARO PABLO CAMACHO ASTOQUILCA SEMESTRE: IX FUERZA MOTRIZ TERMICA CICLO DE CARNOT PARA UNA PLANTA DE GENERACION DE ENERGIA SIMPLE DE VAPOR Introduccin Los ciclos de potencia de gas o dispositivos cclicos generadores de potencia revisten de gran importancia en el estudio de la termodinmica ya que variossistemas y maquinas se basan en su funcionamiento. Los modernos motores automotrices, camiones, barcos, turbinas de gas son ejemplo de aplicaciones extremadamente tiles de estos procesos. Los motores endotrmicos son maquinas motrices cclicas en las que la energa interna que posee un fluido (vapor, gas) se transforma parcialmente en energa mecnica, dicho fluido es el medio al que se le proporciona o sustrae en adecuados puntos del ciclo operativo. 2. Transformaciones Cerradas (Ciclos) Al estudiar un proceso cualquiera desde el punto de vista de la Termodinmica podemosdesentendernosdelassustanciasqueconstituyenal sistema,pero necesitamossabercuntasyculessonlasmagnitudesfsicasquepueden determinarunvocamente elestado enqueseencuentradichosistema, Lasmagnitudesquesirvenparadeterminarel estado deunsistema,yque puedenvariarinfluenciasporcausasexteriores,comodijimosanteriormente, sellamanparmetros.Lacantidaddeparmetrosnecesariaparadeterminar unvocamente el estado de un sistema depende de su grado de complejidad. En Termodinmica,paraestablecerelgradodecomplejidaddeunsistemase introduceel concepto defase.Seentiendeporfasetodocuerpofsico homogneooconjuntodecuerposidnticosyfsicamentehomogneos.Por ejemplo,unsistemaformadopor agua,sobrelacualhayvapordeagua saturado,esunsistemadedosfases:unafasees elagua yotraelvapor saturado.Delamismaforma,sienelaguaflotantrozosdehielotendremos tambin un sistema de dos fases: una dase ser el agua y el otra el conjunto de lostrozosdehielo. Elsistemamssimpleeselformadoporunacantidaddeterminadadegas perfecto;steserunsistemamonofsico.Losparmetrosquedeterminan unvocamenteelestadodeestesistemapuedenserdosdelasmagnitudes siguientes: el volumen V, la presin p y la temperatura T. Las magnitudes V, p yTestnrelacionadasentresporlaecuacindeestado,quepara los gases perfectoseslafrmulade Mendeliev-Clapeyron. FUERZA MOTRIZ TERMICA Elestadodeunsistemapuederepresentarsegrficamenteporunpunto tomandosobrelosejesdecoordenadas losvalores delosparmetrosque caracterizandichosistema.Porejemplo,sielestadodeunsistemase caracterizaporunvolumenVylapresinp,tomandocomoabscisaslos volmenesycomoordenadaslaspresiones,tendremosqueelestadodel sistemacaracterizadoporlos valores pyVdadosestarrepresentadoporel punto A (fig. 1), cuyas coordenadas son las correspondientes a p y V. Todatransformacinquesecumplaenunsistemaestsiemprerelacionada conunaseriedeestadosdedesequilibrio.Peropodemosfigurarnosuna transformacin que se realice de tal forma, que en cada instante, cada uno de susparmetrostengaun valor determinadoyquelasvariacionesdeestos parmetrosconel tiempo sean tan lentas que,durante un pequeoespacio de tiempo t tomado arbitrariamente, el sistema pueda considerarse enequilibrio. Lastransformacionesqueseefectaninfinitamentedespaciosedenominan equilibradasypuedenconsiderarseintegradasporunaseriedeestadosde equilibriossucesivos. Sedicequeunatransformacinesreversiblecuandopuederealizarseen ambasdirecciones,perosisecumpleprimeroenunsentidoydespusenel contrario el sistema deber volver a su estado inicial, sin que ocurra variacin algunaenloscuerposquelorodean. Supongamosqueelagentedetransformacin,quealexpansionarsepasdel estadoC1,alestadoC2(fig.2),despus,porhabersidosometidoapresin, vuelvedenuevoalestadoC1.SealacurvaC1CP2larepresentacindel procesodeexpansin.Lacompresinpuederealizarsealolargodeesta misma curva C2CC1, pero reconocindola en sentido contrario. Pero tambin puedeefectuarsedichacompresinporotrocamino,porejemplo,elque representalacurvainferiorC2CC1,paralacual,mientrassecomprimela substanciahabrquemantenerlaaotratemperaturaT2diferentedeT1dela carrera de expansin. FUERZA MOTRIZ TERMICA TodoprocesorepresentadoporlacurvacerradaC1CC2C"C1recibeel nombredetransformacincerradaociclo. El trabajo A1 realizado por la substancia al expansionarse, se representa por el readelafiguraC1CC2B2B1;este trabajo esnegativo,esdecir,A2