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8/16/2019 Maquina_t_rmica_de_Savery.docx

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Maquina térmica de Savery

La primera máquina térmica fue un dispositivo con la capacidad de realizar trabajo

mecánico en procesos cíclicos empleando lo que era combustible y desarrollado afinales del siglo XVIII por Tomas !avery"

Figura 1. Imagen que muestra

el diseño de la maquina

térmica de Savery.

#ue dise$ada para el

aprovecamiento de la fuerza de vapor y el vacío para la realizaci%n de trabajo

destinándola para la e&tracci%n de agua subterránea ya que durante ese periodo

estas suponían un gran problema en minería porque no e&istía un dispositivo

desarrollado que fuese capaz de e&traer dica agua desde la profundidad y por lo

que esta máquina realizaría dica e&tracci%n las minas inglesas denominándola

así 'el amigo del minero("

Empleo:

• )&tracci%n de agua de zonas de relativa profundidad a zonas más altas"

• *tiliza para brindarle sumistro de agua a grandes edificios"

• +omo bomba para drenar el agua de los t,neles"

-inguna maquina térmica alcanza un rendimiento al cien por ciento ya que esta

limitaci%n no es de tipo técnico de modo que no podrá ser eliminado aun cuando eldesarrollo tecnol%gico alcance un nivel más superior ya que el calor no puede ser

transformado íntegramente del todo en trabajo lo cual imposibilita su má&imo

rendimiento y solo se podrá mejorar lo que es dico rendimiento pero del todo"

*no de los problemas que tubo !avery fue que trabajaba con altas presiones por

lo que e&istía el riesgo de alguna e&plosi%n"


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.or lo que las maquinas térmicas a lo largo del tiempo an sido utilizadas para

refle&ionar sobre la dinámica evolutiva y l%gica de los avances en la

termodinámica aplicada en la estructura econ%mica nacional/ en el desarrollo y

caracterizaci%n de las industrias por lo que dice que la producci%n de trabajo

mecánico a sido esencial para el sostenimiento y e&pansi%n de cualquier proceso

de industrializaci%n abriendo lo que son oportunidades tecnol%gicas desde tiempos

remotos a países no avanzados y en consecuencia oy en día se a llegado a un

interesante perfeccionamiento en cuanto a estas máquinas por las investigaciones

que vienen perfeccionandose desde ace muco tiempo y es así como oy en día

las variedades de máquinas van desde calderas en centrales nucleares asta

motores a vapor o turbinas"

Conceptos rel cion dos.

La energía se puede a$adir o e&traerse de un sistema como energía térmica o

como trabajo y dica energía transformarse en energía mecánica0 de acuerdo con

la primera ley de la termodinámica la energía interna del sistema puede

aumentarse mediante la transferencia de energía térmica al sistema o por el

trabajo realizado sobre dico sistema" )sta energía interna es toda la energía que

perteneces al sistema mientras esta estacionario y la energía térmica será la parte

de la energía interna que cambia cuando cambia la temperatura del sistema

produciendo un transferencia de energía térmica por la diferencia de dica

temperatura entre lo que es el sistema y sus alrededores"

)n la práctica el calor se utilizara para dar a entender tanto la energía térmica

como la transferencia de energía térmica"

C p cid d c lorífic y c lor específico.

+uando a una sustancia se le a$ade calor aumenta su temperatura y la cantidad

de energía térmica que será necesaria para elevar la temperatura de una masa

dada de una sustancia variara por lo que en este caso el calor necesario para

producir un aumento de temperatura para 12g de agua será3 4156 7 a 18+ "

C p cid d c lorífic (C’)

)s la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de una sustancia

por lo que3

Q=C ' ∆ T


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)mpleado cuando el cambio de fase es de líquido a gas/ siendo el calor latente de

evaporizaci%n del agua3

2.26 x106J / Kg

La transferencia de energía térmica/ la cual ocurre a través de colisiones

moleculares representan un cambio de energía en el sistema por lo tanto suelen

aber cambios medibles en las variables macrosc%picas del sistema como la

presi%n la temperatura y el volumen de un gas"

PROCESOS ADIABÁTICO

)s uno durante el cual no entra ni sale energía térmica del sistema

∆U =−W

PROCESO ISOBARICO

)s cuando la energía térmica es transferida y el trabajo suele ser diferente de ?"

∆U =Q

PROCESO ISOTERMICO

)s aquel que ocurre a temperatura constante cuya energía interna de un gas idealserá e&clusiva de la temperatura

∆U =0

TRANSFERENCIA DE CALOR

)s importante entender la tasa la cual la energía térmica se está transfiriendo

entre su sistema y sus alrededores"

Conducción

)l proceso de transferencia de energía térmica entre moléculas donde las

partículas menos energéticas ganan energía al cocar con las partículas más

energéticas y ocurre cundo ay una diferencia de temperatura entre dos áreas del

medio conductor"


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Convección

)nergía térmica transferida por el movimiento de sustancias que son calentadas

en el que las capas inferiores se calientan primero y se e&panden ascendiendo

acia la parte superior porque su densidad se reduce y al mismo tempo el agua

fría más densa sustituye el agua caliente de las zonas bajas y así sucesivamente"

Segunda ley de la termodinámica

+on él se establecen cuales procesos pueden ocurrir y cuales no y en donde la

energía mecánica se puede trasformar en energía térmica pero no viceversa por lo

que a estos procesos se les denomina irreversibles/ es decir procesos que ocurren

de manera natural en una sola direcci%n"


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)n consecuencia el trabajo neto eco por la maquina térmica es igual al calor

neto que fluye acia ella"

W =Qc−Ql


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E!C!E"C!# =e>

La eficiencia de una maquina térmica se define como el cociente del trabajo neto

realizado a la energía térmica adsorbida a una temperatura más alta durante el

ciclo"

e=W

Qc=

Qc−Ql

Qc=1−

Ql

Qc

!e puede considerar a la eficiencia como la raz%n entre lo que se obtiene de

trabajo mecánico y lo que se le aporta de energía térmica a la máquina

!eg,n la ecuaci%n/ muestra que una maquina térmica solo puede tener el cien

por ciento de eficiencia solo siQl @? es decir si no se entrega energía térmica

a sus alrededores/ en la práctica se encuentra que todas las maquinas térmicasconvierten en trabajo mecánico solo una fracci%n de la energía térmica que

absorbe y seg,n la segunda ley todas las maquinas térmicas durante su proceso/

el trabajo nunca puede ser igual aQl ya se libera un poco de energía acia el

entorno"

P!oce"o !eve!"i#le"

)s uno que puede efectuarse de manera tal que a su conclusi%n tanto el sistema

como sus alrededores ayan regresado a sus condiciones iniciales/ si no es así el

proceso es irreversible"

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