Eficiencia en ciclo de Carnot

Eficiencia en ciclo de Carnot

de Raúl Alejandro Pino Castellanos -
Número de respuestas: 3

En la segunda ecuación para Q_L no entiendo por qué toman como volumen final a V_c e inicial a V_d cuando el proceso va desde c hasta d.

En respuesta a Raúl Alejandro Pino Castellanos

Re: Eficiencia en ciclo de Carnot

de Matias Osorio -
Hola Raúl, buenos días.

El ciclo de Carnot se compone de cuatro procesos termodinámicos (2 adiabáticos, donde la transferencia de calor desde el sistema al ambiente es nula, y dos procesos isotermos, donde la temperatura de cada proceso es la de la fuente de alta y de baja, según la etapa del ciclo).

En el caso que mencionás, la etapa de transferencia de calor desde el sistema al ambiente (es decir, se transfiere Q_L al ambiente desde el sistema), se da en el proceso c->d. Por ende, el calor de dicho proceso va a estar relacionado (mediante la primera ley de la termodinámica) con los volúmenes del gas entre el estado inicial y final para ese proceso, es decir, el volumen del gas en C y D.

De la misma manera, el calor de entrada al sistema,. que se da en el proceso a->b, lo puedes calcular en función de los volúmenes del gas entre los estados A y B.

Saludos,
m
En respuesta a Raúl Alejandro Pino Castellanos

Re: Eficiencia en ciclo de Carnot

de Matias Osorio -
Raúl, volví a leer tu consulta y me parece que no respondí del todo tu pregunta. Disculpas por ello.

En el curso vamos a definir el trabajo como el trabajo sobre el gas. Esto se refleja en la ecuación para hallar el mismo con el signo de menos delante de la integral:
 W=-\int P(V)dV

Es posible demostrar que para un proceso isotermo:

 W=-nRTln\left(\frac{V_f}{V_i}\right)

En este caso, como mencionás, el volumen final es el del estado D y el inicial el del estado C, pero con el signo de menos que hay delante, se invierte la razón dentro del logaritmo, y queda el resultado que aparece en el libro. De hecho, al ser este proceso una compresión isoterma, el trabajo sobre el gas es positivo y al tomar el valor absoluto (lo que se hace en el libro) no se modifica la expresión.

Espero que eso ayude mejor a entenderlo.
Saludos,
m