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TEMA 4. MOTOR TÉRMICOTEMA 4. MOTOR TÉRMICO
Concepto de Motor Térmico.Clasificación de Motores Térmicos.
Propiedades termodinámicas de las sustancias puras.
2º principio de la termodinámica
TEMA 4. MOTOR TÉRMICOTEMA 4. MOTOR TÉRMICO
Concepto de Motor Térmico.Clasificación de Motores Térmicos.
Propiedades termodinámicas de las sustancias puras.
2º principio de la termodinámica^ Grado en Ingeniería QuímicaGrado en Ingeniería Química
Grado en Ingeniería QuímicaGrado en Ingeniería Química
INGENIERÍA ENERGÉTICAINGENIERÍA ENERGÉTICAINGENIERÍA ENERGÉTICAINGENIERÍA ENERGÉTICA
CONCEPTO DE MÁQUINA TÉRMICA YCONCEPTO DE MÁQUINA TÉRMICA Y
MOTOR TÉRMICOMOTOR TÉRMICO
CONCEPTO DE MÁQUINA TÉRMICA YCONCEPTO DE MÁQUINA TÉRMICA Y
MOTOR TÉRMICOMOTOR TÉRMICOMOTOR TÉRMICOMOTOR TÉRMICOMOTOR TÉRMICOMOTOR TÉRMICO
^ Las máquinas de fluidos pueden ser
máquinas volumétricas (o
de desplazamiento positivo)
cuando el fluido queda confinado
durante
un periodo
de^
tiempo
en^
un^ sistema
cerrado
o
turbomáquinas
en las que el fluido evoluciona por un
sistema
abierto. Las máquinas pueden ser
alternativas
cuando el trabajo con el
fluido
se^
intercambia
con
una
superficie
sujeta
a^
un
4.1. CONCEPTO DE MÁQUINA TÉRMICA Y MOTOR TÉRMICO
fluido
se^
intercambia
con
una
superficie
sujeta
a^
un
movimiento lineal
a través de un mecanismo de biela-manivela.
O puede ser
rotativa
cuando el trabajo se intercambia con una
superficie que gira
. Las turbomáquinas siempre son rotativas
pero
las
máquinas
volumétricas
pueden
ser
rotativas
o
alternativas.
4.1. CONCEPTO DE MÁQUINA TÉRMICA Y MOTOR TÉRMICO
CLASIFICACIÓN DE MÁQUINAS TÉRMICAS MÁQUINAS DE FLUIDOS
MÁQUINASMOTORAS MÁQUINAS
HIDRÁULICASTÉRMICASHIDRÁULICAS
MÁQUINAS GENERADORAS
TÉRMICAS
MÁQUINAS DE FLUIDOS
VOLUMÉTRICASTURBOMÁQUINAS (Rotativas)
ALTERNATIVASROTATIVAS
CLASIFICACIÓN DE MOTORESCLASIFICACIÓN DE MOTORES
TÉRMICOSTÉRMICOS
CLASIFICACIÓN DE MOTORESCLASIFICACIÓN DE MOTORES
TÉRMICOSTÉRMICOSTÉRMICOSTÉRMICOSTÉRMICOSTÉRMICOS
4.2. CLASIFICACIÓN DE MOTORES TÉRMICOS
Se pueden clasificar atendiendo a diversos factores: En función del lugar donde se realiza la combustión: ^ Motores
de combustión
externa:
el calor generado
en la
combustión es transmitido a uno o varios fluidos intermedios(agua, aceites, etc.) el último de los cuales, que suele ser vapor de agua
o^ un
gas, lo^ transforma
en^ energía
mecánica
a^ través
de^ una
agua
o^ un
gas, lo^ transforma
en^ energía
mecánica
a^ través
de^ una
máquina de movimiento alternativo o rotativo (máquina devapor, turbina de vapor…) Motores de combustión interna:
la combustión se realiza en el
propio fluido motor, en una cámara interna del motor, y son lospropios
gases
de^
combustión
que
al^
expandirse,
producen
movimientos de las piezas del motor (motores de explosión,motores de combustión, motores de reacción…)
4.2. MOTORES DE COMBUSTIÓN EXTERNA
4.2. MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
4.3. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (SUSTANCIAS PURAS)
^ Sustancia pura:
es la que tiene una composición química e
invariable. Proceso cuasiestático:
es aquél en el que todos los estados por
los^
que^
pasa
el^
sistema
pueden
considerarse
estados
de
equilibrio.
Los
valores
de^
las^ propiedades
intensivas
son
uniformes a través de todo el sistema, o de cada fase presente en el^ sistema,
en^ cada
estado
alcanzado
el^ sistema,
en^ cada
estado
alcanzado
^ Sistema Simple Compresible:
se da cuando la energía del
sistema
puede
alterarse
significativamente
mediante
trabajo
cuando el sistema describe un proceso cuasiestático.
4.3. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (SUSTANCIAS PURAS)
^ Para explicar las transformaciones de energía en los diferentesprocesos,
debemos
conocer
bien
las
propiedades
físicas
y
termodinámicas. Estas propiedades definen el
estado del sistema
y se relacionan
con ecuaciones térmicas de estado (P, V, T) y cáloricas (U, H, S). Para
definir
el^ estado
de^ un
sistema
^ Regla
de^ fases
de^ Gibbs
^ Para
definir
el^ estado
de^ un
sistema
^ Regla
de^ fases
de^ Gibbs
nos^
define
los
grados
de libertad
que
posee
el^
sistema
dependiendo del tipo de variables que consideremos
2 P
CF
F^
nº de grados de libertad C^
nº de componentes P^
nº de fases presentes 2
nº de variables de estado del sistema (T y P)
4.3. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (SUSTANCIAS PURAS)
LA RELACIÓN p-v-T ^ Regiones monofásicas:
en estas regiones de
una sola fase
el
estado queda definido por dos cualesquiera de las propiedades(p, T, v) Regiones bifásicas:
dos fases en equilibrio: L-V, S-L, S-V. Las dos
fases pueden coexistir durante cambios de fase tales comovaporización, fusión y sublimación. El estado queda fijado con v y^ P^ ó
v^ y^ T
y^ P^ ó
v^ y^ T
^ Línea triple:
tres fases en equilibrio.
^ Estado saturado:
un estado en el que empieza o termina un
cambio de fase Domo de vapor:
la región con forma de domo compuesta de
estados bifásicos L-V. Las líneas que bordean el domo se llamanlíneas de líquido saturado y de vapor saturado. Punto crítico:
en el extremo del domo donde se unen las líneas
de líquido saturado y de vapor saturado
4.3. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (SUSTANCIAS PURAS)
PROYECCIONES DE LA SUPERFICIE p-v-T^ Diagrama p-v
Diagrama T-v
4.3. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (SUSTANCIAS PURAS)
VALORES DE LA ENTROPÍA MEDIANTE DIAGRAMAS ^ Diagrama T-S
^ Diagrama h-S (Mollier)
SEGUNDO PRINCIPIO DE LASEGUNDO PRINCIPIO DE LA
TERMODINÁMICATERMODINÁMICA
SEGUNDO PRINCIPIO DE LASEGUNDO PRINCIPIO DE LA
TERMODINÁMICATERMODINÁMICATERMODINÁMICATERMODINÁMICATERMODINÁMICATERMODINÁMICA
