TERMODINAMICA EN LOS MOTORES TERMICOS

Fundamentos de la termodinámica

La termodinámica se basa en los principios fundamentales siguientes: - la energía ni se crea ni se destruye; - las diversas formas de energía sólo pueden transformarse: - el combustible en calor; - el calor en energía mecánica; - el calor nunca se convierte completamente en trabajo mecánico, siempre hay pérdidas debidas al rozamiento que se genera por el contacto entre las partes en movimiento; - los procesos naturales o técnicos de transformación de energía son irreversibles. Estos procesos se realizan siempre en el sentido más probable, por ejemplo, el calor siempre pasa libremente de cuerpos más calientes hacia otros más fríos y no al revés; - el efecto contrario, es decir, el paso de frío a calor, sólo puede alcanzarse aportando energía.

Tipos de transformaciones

Las conversiones termodinámicas son definidas en función de las condiciones en las cuales ocurren. Por lo tanto, una transformación: - a presión constante se llama una conversión isobárica; - a volumen constante se llama una conversión isócora; - a temperatura constante se llama una conversión isotérmica; - sin intercambio de calor se llama una conversión adiabática; - sin intercambio de calor y sin rozamiento se llama una conversión isentrópica; - con un cambio general de condición se llama una conversión politrópica. Al estudiar los ciclos teóricos de gases ideales, utilizamos las leyes de transformación haciendo uso de la constante de L. J. Gay Lussac (1778 - 1850): PV = RT. La constante que él desarrolló es PV = R (267 + t), muy cerca de PV = R (273,15 + t).Algunos años más tarde, la ley de Gay-Lussac puesta en relación con la ley de Boyle- Mariotte conduciría a la Ley de los "gases ideales", o más concretamente a la ecuación de estado: PV = nRT o PV = NkT, origen y base de la modelización simple de gases en sistemas termodinámicos.

Principio de funcionamiento

La energía química contenida en el combustible es transformada en calor mediante un proceso de combustión que requiere la presencia de oxígeno y esta energía calorífica se convierte en trabajo usando los componentes mecánicos que, al unirse, forman el motor térmico.