2 - Contexto

2.2 - Casos particulares

2.2.1 - Termodinámica de los motores térmicos

2.2.1.1 - Principios de la termodinámica

La termodinámica se basa en los principios siguientes:

- la energía no puede crearse ni destruirse;

- las formas de energía solo pueden transformarse: el carburante en calor y el calor en energía mecánica;

- el calor nunca se puede transformar íntegramente en trabajo mecánico, a causa del rozamiento generado en los puntos de contacto de las piezas en movimiento

- todos los procesos naturales y técnicos de transformación de energía son irreversibles y van en el sentido de lo más probable, el calor solo pasa libremente de los cuerpos más calientes a los cuerpos más fríos;

- el efecto inverso, es decir, que el calor pase de lo frío a lo caliente solo se puede conseguir con un aporte de energía.

2.2.1.2 - Tipos de transformaciones

Las transformaciones termodinámicas se designan según las condiciones en las que tienen lugar. Así, una transformación:

- a presión constante se denomina isobara;

- a volumen constante se denomina isócora;

- a temperatura constante se denomina isoterma;

- sin intercambio de calor se denomina adiabática;

- sin intercambio de calor y sin fricción se denomina isoentrópica;

- con cambio de estado general se denomina politrópica.

Cuando estudiamos los ciclos teóricos de los gases perfectos, podemos formular las leyes de estas transformaciones porque podemos utilizar la constante que debemos a L. J. Gay Lussac (1778 - 1850): PV = RT. Enunció la constante: PV = R (267 + t), que se aproxima a PV = R (273,15 + t).

La ley de Gay-Lussac combinada con la de Boyle-Mariotte permitirá establecer unos años más tarde la ley de los "gases perfectos" cuya ecuación de estado se escribe PV = nRT o PV = NkT, que se basa en los modelos simples de los gases en los sistemas termodinámicos.

2.2.1.3 - Principio de funcionamiento

La energía química contenida en el carburante se transforma en calor mediante una combustión que requiere oxígeno y esta energía calorífica se convierte en trabajo con la ayuda de componentes mecánicos que constituyen un conjunto llamado motor térmico.

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