MADERO INGENIERO MECATRONICO

  7.1 Trabajo Máximo El trabajo máximo que un sistema puede realizar está relacionado con la Segunda Ley de la Termodinámica y se puede determinar considerando los procesos ideales y reales. Cálculo del Trabajo Máximo El trabajo neto W W W realizado en el ciclo de Carnot se calcula como la diferencia entre el calor absorbido y el calor liberado: W = Q H − Q C W = Q_H - Q_C W = Q H ​ − Q C ​ La eficiencia η \eta η de la máquina de Carnot, que representa la fracción del calor convertido en trabajo, está dada por: η = 1 − T C T H \eta = 1 - \frac{T_C}{T_H} η = 1 − T H ​ T C ​ ​ Dado que Q H = W + Q C Q_H = W + Q_C Q H ​ = W + Q C ​ , podemos reescribir el trabajo máximo como: W = Q H ( 1 − T C T H ) W = Q_H \left(1 - \frac{T_C}{T_H}\right) W = Q H ​ ( 1 − T H ​ T C ​ ​ ) 7.1.1 Trabajo Máximo que Intercambia Calor con la Atmósfera y un Depósito a T R T_R T R ​ Para un sistema que intercambia calor con un depósito a una temperatura T R T_R T R ​ , el trabajo máximo se basa en el ciclo...

6.2 Segunda Ley de la Termodinámica La Segunda Ley de la Termodinámica aborda la dirección de los procesos naturales y la eficiencia de los sistemas energéticos. La ley establece que en cualquier proceso espontáneo, la entropía total del sistema y su entorno siempre aumenta o permanece constante, nunca disminuye. 6.2.1 Enunciado de Clausius Enunciado de Clausius: La afirmación de Clausius establece que "es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, convierta todo el calor absorbido en trabajo sin transferir calor a un reservorio frío". En otras palabras, no se puede construir una máquina que sea 100% eficiente. Este enunciado subraya que siempre habrá una cierta cantidad de energía que se pierde en forma de calor a un entorno más frío. Este enunciado implica que siempre habrá una fracción del calor que no se puede transformar en trabajo útil, lo cual está relacionado con la irreversibilidad y la generación de entropía en los procesos térmicos. 6.2.2 E...