Termodinámica.
Transformación de la energía

Energía térmica i combustión.
Efectos de la termodinámica 

Entropía

Ciclos termodinámicos

Ciclos termodinámicos

En termodinámica, un ciclo termodinámico es un circuito de transformaciones termodinámicas realizadas en uno o más dispositivos destinados. El objetivo de estas transformaciones es la obtención de trabajo a partir de dos fuentes de calor a distinta temperatura, o de manera inversa, a producir mediante la aportación de trabajo el paso de calor de la fuente de menor temperatura a mayor temperatura.

La obtención de trabajo a partir de dos fuentes térmicas a distinta temperatura se emplea para producir movimiento, por ejemplo, en los motores térmicos o en los alternadores empleados en la generación de energía eléctrica. El rendimiento es el principal parámetro que caracteriza a un ciclo termodinámico. El rendimiento se define como el trabajo obtenido dividido por el calor gastado en el proceso, en un mismo tiempo de ciclo completo si el proceso es continuo. Este parámetro es diferente según los múltiples tipos de ciclos termodinámicos que existen, pero está limitado por el factor o rendimiento de Carnot.

Un ciclo termodinámico inverso busca lo contrario al ciclo termodinámico de obtención de trabajo. Se aporta trabajo externo al ciclo para conseguir que la transferencia de calor se produzca de la fuente más fría a la más caliente, al revés de como tendería a suceder naturalmente. Esta disposición se emplea en las máquinas de aire acondicionado y en refrigeración.

Existen muchos tipos de ciclos termodinámicos. A continuación, exponemos algunos de los ejemplos destacados:

Ciclo de Rankine orgánico

El Ciclo de Rankine Orgánico es un modelo de predicción del funcionamiento de un sistema de turbinas de vapor. Ese modelo utiliza un fluido orgánico de alto peso molecular con un cambio de fase de líquido a vapor o punto de ebullición, que sucede a temperatura más baja que el cambio de fase de agua a vapor.

El uso de estos fluidos permite utilizar el ciclo de Rankine para la recuperación de calor de fuentes de temperatura más baja, como la combustión de residuos industriales, el calor geotérmico, colectores solares térmicos, etc. Esta fuente de más baja temperatura se convierte en trabajo útil, que en sí puede ser convertido en electricidad.

Ciclo Diesel

El motor diésel es un motor térmico que tiene combustión interna alternativa que se produce por la autoignición del combustible debido a altas temperaturas derivadas de la alta relación de compresión que posee, según el principio del ciclo diésel. El ciclo termodinámico utilizado por el motor Diesel es el ciclo Diesel.

El motor diésel puede utilizar como combustible el gasóleo/gas-oíl o aceites pesados derivados del petróleo, como también aceites naturales como el aceite de girasol.​ Además es muy eficiente en términos termodinámicos; los mejores y más desarrollados motores diésel llegan a alcanzar un valor de entre 45% y 55% de eficacia térmica, un valor muy elevado en relación a la casi totalidad de los motores de explosión; es uno de los motores más usados desde su creación en diversas aplicaciones.

Ciclo Stirling

El motor de aire caliente Stirling o simplemente el motor Stirling es un motor de combustión externa alternativo, inventado por Robert Stirling en 1816. El funcionamiento del motor se describe en el ciclo termodinámico de Stirling.

El motor Stirling es una evolución de los motores de aire caliente que se utilizaron en Inglaterra durante la primera revolución industrial. En particular, la invención de Stirling implicó la adopción de una unidad de recuperación de calor, un dispositivo que hizo posible mejorar significativamente el rendimiento del motor.

Ciclo Ericsson

El ciclo de Ericsson se llama así en honor a John Ericsson, que diseñó y construyó máquinas de calor en base a varios ciclos termodinámicos. J. Ericsson inventó dos máquinas cíclicas de calor y desarrolló máquinas prácticas basadas en estos ciclos. Su primer ciclo se conoce como "Ciclo cerrado de Brayton", mientras que su segundo ciclo se llama "Ciclo Ericsson".

El ciclo de Ericsson es un ciclo termodinámico ideales compuesto de cuatro procesos reversibles, dos transformaciones isotérmicas y dos transformaciones isobáricas. Esto describe el ciclo de funcionamiento teórico de un tipo de motor térmico llamada motor de Ericsson. El ciclo de Ericsson tiene similitudes con otros ciclos principales, tales como el ciclo de Stirling y ciclo Brayton.

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Última revisión: 17 de junio de 2019