2. Motor térmico

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Motor térmico:

Máquina cíclica que recibe calor Q1 de un foco caliente a T1. Parte de ese calor es transformada en trabajo W mientras que el resto del calor, Q2, se cede a un foco frío a una temperatura menor T2.


Es decir, un motor termico es una máquina que toma calor y lo transforma en trabajo útil. Sin embargo, y según dice el segundo principio de la termodinámica, no es posible realizar una conversión integra de calor en trabajo. Esa energía no transformada en trabajo se cede en forma de calor a un foco frío.

Imagen 5. Recurso propio.


Puesto que el proceso es cíclico, no hay incremento de energía interna. Por lo tanto:


Como ya hemos dicho anteriorment, según el 2º principio de la termodinámica, Q2 nunca puede ser cero. Por lo tanto:

Siendo el rendimiento del proceso:

Es decir el rendimiento de este tipo de máquina siempre será menor a la unidad.

Icono de iDevice Caso de estudio

Una máquina térmica absorbe un 360 J de calor mientras realiza un trabajo de 25 J durante cada ciclo.

Determinar: a) Eficiencia que presenta la máquina. b) Calor liberado cedido durante cada ciclo.

Una máquina térmica que presenta una eficiencia del 30%, realiza un trabajo de 200 J. durante cada ciclo.

Determina:

a) ¿Que cantidad de calor absorbe durante el ciclo?

b) ¿Qué cantidad de calor libera?


Una máquina térmica de 5 Kw de potencia, con una eficiencia del 25%, se sabe que cede 8 KJ de calor durante cada ciclo.
Determina:

a) Calor que absorbe durante cada ciclo.

b) Tiempo que dura cada ciclo.


Una máquina térmica absorbe del foco caliente 1500 J, y cede al foco frío 800J.
Determina:

a) Eficiencia de la máquina.

b) Trabajo producido durante un ciclo.

c) Potencia de la máquina térmica, si la duración de cada ciclo es de 0,2s.