Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 9
FIGURA 9-4
Un motor de automóvil con la cámara
de combustión expuesta.
Cortesía de General Motors
considerablemente más alta que la eficiencia térmica de un ciclo real debido a
las idealizaciones utilizadas (Fig. 9-4).
Las idealizaciones y simplificaciones empleadas comúnmente en el análisis
de los ciclos de potencia, pueden resumirse del siguiente modo:
1. El ciclo no implica ninguna fricción. Por lo tanto, el fluido de trabajo no
experimenta ninguna caída de presión cuando fluye en tuberías o dispositivos
como los intercambiadores de calor.
2. Todos los procesos de expansión y compresión ocurren en la forma de
cuasiequilibrio.
3. Las tuberías que conectan a los diferentes componentes de un sistema
están muy bien aisladas y la transferencia de calor a través de ellas es
insignificante.
Ignorar los cambios en las energías cinética y potencial del fluido de trabajo
es otra simplificación comúnmente empleada en el análisis de ciclos de potencia.
Ésta es una suposición posible de relacionar porque en dispositivos que incluyen
trabajo de eje, como turbinas, compresores y bombas, los términos de las
energías cinética y potencial son usualmente muy pequeños respecto de los otros
términos en la ecuación de la energía. Las velocidades de fluido encontradas en
dispositivos como condensadores, calderas y cámaras de mezclado por lo general
son bajas, y los flujos de fluido experimentan poco cambio en sus velocidades,
lo que también vuelve insignificantes los cambios en la energía cinética. Los únicos
dispositivos donde los cambios en la energía cinética son significativos son
las toberas aceleradoras y los difusores, los cuales se diseñan para crear grandes
cambios en la velocidad.
En capítulos anteriores los diagramas de propiedades como los P-v y T-s
han servido como auxiliares valiosos en el análisis de procesos termodinámicos.
Tanto en los diagramas P-v como en los T-s, el área encerrada por las
curvas del proceso de un ciclo representa el trabajo neto producido durante
el ciclo (Fig. 9-5), lo cual también es equivalente a la transferencia de calor neta
en ese ciclo. El diagrama T-s es particularmente útil como ayuda visual en el