Màquina tèrmica: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m Bot elimina espais sobrants |
m neteja i estandardització de codi |
||
Línia 2:
Una '''màquina tèrmica''' és un dispositiu o sistema que treballa establint intercanvis de [[calor]] i de [[Treball físic|treball]] amb el seu entorn tot transformant una substància mitjançant un procés cíclic o una seqüència d'operacions. Al final de cada cicle la substància retorna al seu estat original i comença un nou cicle. Pot funcionar com a [[motor]], si converteix la calor en treball, o com a refrigerador o [[bomba de calor]] si converteix el treball en calor.
Les màquines tèrmiques transformen l'[[energia mecànica]] en energia [[energia tèrmica|tèrmica]], i viceversa. Si converteix la calor en treball funciona com a motor. En canvi, si converteix el treball en calor, actua com a bomba de calor.
Els exemples més habituals de màquines tèrmiques que trobem són els motors tèrmics [[motor dièsel|dièsel]] i de gasolina que es troben en els [[automòbil]]s. Molts sistemes de [[climatització]] utilitzen bombes de calor que també són màquines tèrmiques.
Línia 33:
::<math> dQ_c = T_cdS_c </math> és l'energia tèrmica transmesa al sistema de baixa temperatura.
Simplificant-ho la màquina tèrmica absorbeix l'energia tèrmica de la font de calor. Converteix part d'aquesta energia en treball útil i perd la resta en forma de calor dissipada (es transmet al sistema de baixa temperatura).
Generalment l'eficiència d'un procés de transferència de temperatura determinada es defineix com la proporció entre les aportacions i els resultats. En el cas d'una màquina tèrmica volem obtenir treball a canvi de transferència de calor:
Línia 39:
::<math>\eta = \frac{-dW}{-dQ_h} = \frac{-dQ_h - dQ_c}{-dQ_h} = 1 - \frac{dQ_c}{-dQ_h}</math>
L'eficiència teòrica màxima de qualsevol màquina o motor tèrmic depèn només de la diferència de temperatures en les quals opera. Aquesta eficiència es deriva habitualment en el model ideal del [[cicle de Carnot]] tot i que també seria possible obtenir eficiència màxima utilitzant altres cicles tèrmics.
Matemàticament això es demostra perquè en processos termodinàmicament reversibles el canvi d'[[entropia]] al sistema de baixa temperatura és l'invers al del sistema d'alta temperatura (<math>dS_c = -dS_h</math>) això fa que el canvi global d'entropia sigui nul, per tant:
| |||