Universo Mecánico 46 La Máquina De La Naturaleza HD720p H 264 AAC
Summary
TLDREl video narra la evolución de la máquina de vapor y la contribución de Sadi Carnot, quien revolucionó la comprensión de la eficiencia de estas máquinas. Se destaca cómo la invención de la máquina de vapor transformó la civilización occidental, impulsando la Revolución Industrial. A través de la vida y obra de Carnot, se exploran conceptos fundamentales de la termodinámica, como el segundo principio y la entropía, resaltando la importancia de su teoría en la física moderna y cómo cambió nuestra visión del universo.
Takeaways
- 😀 La máquina de vapor es una invención crucial que marcó el inicio de la era industrial y transformó la civilización occidental.
- 👤 Nicolas Léonard Sadi Carnot, conocido como Sadi Carnot, fue un ingeniero francés que contribuyó significativamente a la teoría de la máquina de vapor.
- 🔧 La máquina de vapor fue vista inicialmente como una amenaza, pero con el tiempo fue aceptada y se convirtió en una fuerza motriz de la revolución industrial.
- 🌟 La máquina de vapor permitió la realización de tareas previas y el crecimiento del sector industrial, mejorando la vida de las personas y ofreciendo oportunidades.
- 🚂 La máquina de vapor fue clave en el desarrollo de infraestructuras como los raíles, lo que facilitó el progreso y el transporte de personas e ideas.
- 💡 Sadi Carnot propuso una teoría de la eficiencia de la máquina de vapor, buscando una máquina que pudiera trabajar igual de bien en un sentido que en el inverso.
- 🔄 Carnot ideó una máquina que podía funcionar tanto como motor como frigorífico, introduciendo la noción de reversibilidad en el funcionamiento de una máquina.
- 🔍 A través de su teoría, Carnot estableció los fundamentos del segundo principio de la termodinámica, que habla sobre la eficiencia y el flujo del calor en las máquinas.
- 🔢 La eficiencia de una máquina de vapor, según Carnot, depende de la diferencia entre la temperatura alta y la baja, estableciendo una relación directa con el rendimiento.
- 🔄 Carnot consideró que una máquina ideal debería ser reversible, lo que significa que podría funcionar tanto como motor como frigorífico sin pérdida de energía.
- 📚 Aunque las ideas de Carnot no fueron inmediatamente aplicables, su trabajo fue fundamental para el entendimiento de la termodinámica y la física moderna.
Q & A
¿Quién fue Lazare Carnot y qué importancia tuvo en la historia de Francia?
-Lazare Carnot fue un estadista y ministro en varios gobiernos franceses, conocido como el 'organizador de la victoria' en las guerras de la Revolución francesa debido a su eficiencia y habilidades en organización y táctica.
¿Qué relación tenía Sadi Carnot con su padre y cómo influyó en su vida?
-Sadi Carnot era hijo de Lazare Carnot y heredó de su padre una aptitud para las matemáticas y la ingeniería militar, lo que lo llevó a ingresar en la Escuela Politécnica y a trabajar en el campo de la termodinámica.
¿Cuál fue la contribución más significativa de Sadi Carnot en el campo de la termodinámica?
-Sadi Carnot propuso una teoría sobre la eficiencia de la máquina de vapor, que más tarde se convirtió en el segundo principio de la termodinámica, estableciendo la noción de que ninguna máquina puede ser más eficiente que una máquina ideal que funciona en un ciclo reversible.
¿Qué es la máquina de vapor y cómo cambió la civilización occidental con su invención?
-La máquina de vapor es un dispositivo que utiliza el vapor para producir trabajo mecánico. Su invención extendió los horizontes de la civilización occidental al impulsar la Revolución Industrial, transformando la producción, el transporte y el comercio.
¿Cómo se relaciona la invención de la máquina de vapor con el desarrollo de la economía y la sociedad en el siglo XVIII?
-La máquina de vapor permitió una mayor producción y eficiencia en la manufactura, lo que llevó al crecimiento económico y al cambio social, con la creación de nuevas industrias y la expansión de las ciudades.
¿Qué es el segundo principio de la termodinámica y qué implica para la eficiencia de las máquinas?
-El segundo principio de la termodinámica establece que la eficiencia de una máquina no puede ser del 100%, ya que siempre debe haber calor que se pierda a una temperatura más baja, lo que impide la reversibilidad del ciclo.
¿Qué es un frigorífico y cómo se relaciona con la teoría de Sadi Carnot?
-Un frigorífico es un dispositivo que extrae calor de un ambiente frío y lo deposita en un ambiente más caliente, utilizando trabajo mecánico. Sadi Carnot imaginó una máquina de vapor que pudiera trabajar igual de bien como un frigorífico, lo que llevó a la formulación de su teoría sobre la eficiencia de las máquinas.
¿Cómo se describe la máquina ideal de Sadi Carnot y qué características comparte con las máquinas reales?
-La máquina ideal de Sadi Carnot es una que funciona en un ciclo reversible, donde el trabajo realizado es la diferencia entre el calor que entra y el que sale. Comparte con las máquinas reales la necesidad de una fuente de calor a alta temperatura y un lugar para expulsar calor a baja temperatura.
¿Qué es la entropía y cómo se relaciona con la teoría de Sadi Carnot?
-La entropía es una cantidad que se conserva en un motor ideal, y es el cociente entre la energía del calor que entra y la temperatura a la que entra. Esta noción fue derivada de la teoría de Sadi Carnot por Rudolf Clausius.
¿Cómo murió Sadi Carnot y cuál fue su impacto en la historia de la termodinámica?
-Sadi Carnot murió a los 36 años de escarlatina. Aunque no fue famoso durante su vida, su trabajo en la termodinámica cambió nuestra comprensión del universo y estableció los cimientos del segundo principio de la termodinámica y la entropía.
Outlines
🔧 La Máquina de Vapor y su Impacto en la Revolución Industrial
El primer párrafo introduce la máquina de vapor como una invención crucial en la era industrial, destacando su impacto en la civilización occidental desde el siglo 18 hasta el presente. Se menciona a Sadi Carnot, un científico y político francés, cuya familia había dejado una huella en la historia de Francia. La máquina de vapor se describe como una fuerza que transformó la agricultura, la industria y el comercio, ofreciendo un salario fijo y mejorando la vida laboral. Además, se menciona el papel de la máquina de vapor en el transporte y la expansión del conocimiento humano.
🤔 Sadi Carnot y su Teoría de la Máquina de Vapor
Este párrafo se enfoca en Sadi Carnot, quien heredó el talento para las matemáticas y la ingeniería de su padre. A pesar de que la idea de la máquina de vapor no era nueva, Carnot propuso una teoría para mejorar su eficiencia. Se describe brevemente la evolución de la máquina de vapor y el papel de inventores como James Watt en su perfeccionamiento. Carnot se inspiró en la rueda hidráulica para desarrollar su teoría sobre la eficiencia de la máquina de vapor, buscando la máquina más eficiente posible.
🔄 El Segundo Principio de la Termodinámica y la Máquina Ideal
El tercer párrafo explora la teoría de Carnot y cómo se relaciona con el segundo principio de la termodinámica. Se describe la máquina ideal de Carnot, que funciona tanto como motor como frigorífico, y cómo esta máquina es reversible y eficiente. Se explica que la máquina ideal de Carnot no necesita de una caldera ni de un volante, y que su funcionamiento se basa en el ciclo de expansión y contracción del aire. Además, se introduce la noción de que la eficiencia de una máquina real siempre será menor que la de la máquina ideal de Carnot.
🔧 La Máquina de Carnot y su Eficiencia Teórica
Este párrafo profundiza en cómo Carnot utilizó la idea de la rueda hidráulica para conceptualizar una máquina de vapor ideal. Se discute cómo la máquina de Carnot, al igual que una máquina real, requiere de una fuente de calor a alta temperatura y un lugar para expulsar calor a baja temperatura. Se introduce el concepto de que ninguna máquina real puede superar la eficiencia de la máquina de Carnot, que es teóricamente la más eficiente posible. Además, se plantea la idea de que la eficiencia de una máquina depende de la diferencia entre las temperaturas alta y baja.
🔄 La Ley de la Conservación de la Energía y su Impacto en la Teoría de Carnot
El quinto párrafo examina cómo la teoría de Carnot se ve afectada por la ley de la conservación de la energía. Se señala que la eficiencia de una máquina no puede ser perfecta, ya que siempre debe haber calor que salga a una temperatura baja. Se discute cómo la idea original de Carnot sobre la eficiencia fue corregida con el descubrimiento de la ley de la conservación de la energía y cómo esto llevó a la comprensión de que la eficiencia de una máquina es el trabajo realizado menos el calor expulsado a baja temperatura.
🌟 El Legado de Sadi Carnot y su Influencia en la Física Moderna
El último párrafo reflexiona sobre el legado de Sadi Carnot y cómo su trabajo influenció la física moderna. Aunque Carnot no fue famoso durante su vida y sus ideas no ayudaron a construir máquinas mejores, su teoría fue fundamental para el entendimiento de la eficiencia energética. Se menciona a Rudolf Clausius, quien rescató las ideas de Carnot y las relacionó con la entropía, un concepto que se explorará en un tema futuro. El párrafo concluye destacando el impacto duradero de la teoría de Carnot en la comprensión del universo y su destino.
Mindmap
Keywords
💡Máquina de vapor
💡Sadi Carnot
💡Eficiencia
💡Revolución Industrial
💡Termodinámica
💡Segundo principio de la termodinámica
💡Rueda hidráulica
💡Frigorífico
💡Calórico
💡Entropía
Highlights
La máquina de vapor fue una invención crucial en la Revolución Industrial que transformó la civilización occidental.
Nicolás Léonard Sadi Carnot, conocido como Sadi Carnot, fue un ingeniero y estadista francés que influenció significativamente en el desarrollo de la máquina de vapor.
La máquina de vapor se convirtió en una fuerza motriz y un símbolo de oportunidad, ofreciendo la promesa de un salario fijo y mejorando la vida laboral.
Sadi Carnot propuso una teoría para mejorar la eficiencia de la máquina de vapor, inspirándose en la rueda hidráulica.
La invención de la máquina de vapor fue precedida por la de otros dispositivos que aligeraban la carga de trabajos físicos, como la rueda hidráulica.
La teoría de Carnot sobre la eficiencia de la máquina de vapor se centró en la reversibilidad y el trabajo realizado en ciclos isotérmicos y adiagámicos.
Carnot imaginó una máquina que funcionara como un frigorífico en sentido inverso, utilizando trabajo para transferir calor de baja a alta temperatura.
La máquina ideal de Carnot, que podía trabajar igual de bien como motor que como frigorífico, fue una máquina reversible y eficiente.
La eficiencia de una máquina real no puede superar la de la máquina ideal de Carnot, según el Segundo Principio de la Termodinámica.
El Segundo Principio de la Termodinámica, establecido por Clausius a partir del trabajo de Carnot, afirma que la entropía es una cantidad conservada en un motor ideal.
La analogía de la rueda hidráulica fue crucial para el desarrollo de la teoría de la eficiencia de Carnot.
La teoría de Carnot influenció profundamente la física y la comprensión del universo, más allá de la mera invención de la máquina de vapor.
La contribución de Sadi Carnot a la termodinámica fue fundamental para entender el rendimiento máximo de las máquinas.
La eficiencia de una máquina de Carnot depende de la diferencia entre las temperaturas alta y baja en las que opera.
Sadi Carnot murió joven en 1832, pero su legado en la física y la ingeniería sigue vivo.
La idea de Carnot sobre la eficiencia de la máquina de vapor cambió nuestra comprensión del universo y del destino final de la misma.
Transcripts
00:00[Música]
00:01la máquina de la naturaleza
00:08nació el año 1800 hubo en algún lugar un
00:12francés extraordinario llamado la sal
00:14carnot
00:19fue estadista y ministro en varios
00:21gobiernos franceses y de hecho era tan
00:23eficiente que se le conoció como el
00:25organizador de la victoria de las
00:27guerras francesas de la revolución era
00:29también científico e ingeniero y su
00:31trabajo fue lo suficientemente
00:33importante como para que se la recuerde
00:35incluso hoy casi un siglo después esta
00:38gloriosa tradición familiar era
00:40continuada por sadi carnot
00:45otro ingeniero que llegó a ser
00:47presidente de la república francesa
00:48desde 1887 hasta el día en que en 1894
00:54fue asesinado
00:56pero el kart no más importante no fue
00:58ninguno de esos lo fue en cambio uno que
01:00vivió entre ellos su nombre era nicolás
01:03leonard sadi carnot llamado por todos
01:06sal
01:09y ese carnet estaba interesado en las
01:13máquinas de vapor
01:22[Música]
01:32desde andar a trompicones en inglaterra
01:34en los primeros años del siglo 18 hasta
01:37la ininterrumpida promesa de la frontera
01:39americana nada extendió tanto a lo largo
01:42ya lo ancho los horizontes de la
01:43civilización occidental como la
01:45invención de la máquina de vapor
01:47[Música]
01:59muchos veían las nuevas máquinas como
02:01una amenaza
02:03tosiendo escupiendo perturbando la paz y
02:06rompiendo el equilibrio se veía la
02:08máquina como una idea molesta pequeña y
02:10repugnante pero una vez que llegó la
02:13época de su nacimiento obtuvo ya que
02:15quedarse
02:19[Música]
02:22el vapor surgió en la era industrial y
02:25se convirtió en la fuerza de la
02:26revolución
02:30con una aceptación creciente a ambos
02:32lados del atlántico y con unas
02:34configuraciones tan hábiles y variadas
02:36como fueron capaces de diseñar los
02:38ingenieros las máquinas de vapor
02:39comenzaron a convertir los sueños en
02:41realidad
02:46[Música]
02:49la máquina de vapor reconvirtió los
02:51telares de la zona algodonera y tejió el
02:53entramado de una nación
02:57la máquina de vapor cortaba y daba forma
02:59a la madera
03:01impulsaba émbolos y movía palancas
03:06la máquina de vapor la cia la
03:08mantequilla y molly el grano
03:12y convertía el pequeño negocio familiar
03:13en un negocio internacional
03:16[Música]
03:21con el vapor se hizo el trabajo
03:23preliminar y el gigante de la industria
03:25decidió establecerse definitivamente
03:35el poder de la máquina de vapor era
03:36energía movimiento y camps
03:41llegó a ser un símbolo de la oportunidad
03:44y afuera para escapar de la falta de
03:46patatas de los salarios de miseria o del
03:48zar de rusia
03:54la máquina de vapor ahorro tiempo y mano
03:57de obra y ciertamente a pesar de la
03:59conmoción y la injusticia que podía
04:01crear la máquina de vapor ofreció la
04:03promesa de un salario fijo
04:05toda contribución tenía que aportar más
04:08de todo todo más rápido todo mejor todo
04:11más fácil y todo mucho más barato
04:18por qué
04:24a dondequiera que uno mirase en cuanto a
04:27los hombres pudiesen hacer llegar los
04:29raíles parecía que el resultado más
04:31importante de la nación era el progreso
04:34y más todavía en cuanto a que la máquina
04:37de vapor transportarse cuerpos y almas
04:39transportó incluso el intelecto humano
04:41mucho más lejos lord byron escribió muy
04:46pronto las máquinas de vapor lo llevarán
04:49a la luna
04:55la perspicacia del poeta byron iba por
04:58la senda correcta pero la máquina de
05:00vapor está por encima y más allá de la
05:02luna
05:03como idea llega tan lejos como para
05:06plantear preguntas sobre el significado
05:08exacto del tiempo y sobre el destino
05:10último del propio universo
05:13[Música]
05:17ese fue el viaje que comenzó en la mente
05:19de sadi carnot
05:22nacido en 1796 carnot puede que haya
05:26heredado de su padre su aptitud para las
05:28matemáticas y para la ingeniería militar
05:30ya que su padre la sal se había
05:32convertido en un héroe de las guerras de
05:34la revolución francesa en premio a sus
05:36habilidades en organización y táctica
05:42el joven carnet que ingresó en la
05:45escuela politécnica por influencia de su
05:46padre inventó la máquina de vapor y al
05:50mismo tiempo descubrió el hecho de que
05:52su país estaba atrasado en su desarrollo
05:58para una potencia militar como francia
06:00este era un problema pero para un
06:03ingeniero militar era un reto
06:07en lugar de construir una máquina de
06:09vapor mejor el jóven carnot propuso una
06:12teoría mejor
06:14por supuesto la fuerza del vapor no era
06:16en absoluto una idea nueva desde la
06:18bomba de agua impulsada por vapor creada
06:21por tomas saber y en 1698 los inventores
06:25e ingenieros como tomás newcomen richter
06:28trevi tics matius bultos y por supuesto
06:31james watt fueron perfeccionando la
06:34máquina de vapor mejorando la y
06:36haciéndola más poderosa lo que es más
06:37importante más eficiente
06:44los inventores fueron creando uno tras
06:46otro ingeniosos dispositivos para
06:48obtener algo más de trabajo a partir de
06:50una tonelada de carbón pero fue el
06:52descubrimiento de james watt una forma
06:55de enfriar el vapor fuera del cilindro
06:57principal utilizando un condensador lo
07:00que hizo que progresase realmente la era
07:02del vapor
07:03[Música]
07:09y yendo a la máquina de vapor que es
07:12realmente lo esencial
07:18entre todas sus válvulas y engranajes
07:20entre todos sus balancines y tuberías
07:23entre todos sus instrumentos y manu
07:26metros entre todas las máquinas con sus
07:29campanas y silbatos y entre todo lo que
07:32funciona para atraer la atención del
07:33comprador
07:35cuál es la esencia propia de la máquina
07:44el cilindro un cilindro con un extremo
07:48móvil empujado por vapor a presión
07:52abriendo una válvula unida a la caldera
07:54el cilindro recibe vapor a alta presión
07:56que empuja el émbolo hacia afuera
07:58ejerciendo un trabajo sobre el volante
08:00el volante empuja nuevamente la embol
08:03hacia adentro expulsando el vapor
08:05gastado a través de otra válvula y la
08:07máquina está lista para un nuevo ciclo
08:15y así continúa adentro afuera adentro
08:19afuera no importa ni el objetivo ni el
08:22diseño que tenga el cilindro slack
08:37teniendo en mente la propia esencia de
08:39la máquina de vapor sadi carnot no se
08:42preguntó cómo podía mejorarla sino cuál
08:45es la máquina de vapor más absolutamente
08:47eficiente que permitirá a la naturaleza
08:57buscando la respuesta sabe carnot se
09:01inspiró en la rueda hidráulica
09:03[Música]
09:05por supuesto la máquina de vapor no fue
09:07el primer invento que alivió la carga de
09:09los trabajos físicos desde la antigüedad
09:11las bestias ayudaron a arar ya moler a
09:14bombear agua para regadío ya transportar
09:16las cosechas al mercado
09:20como un paso para salir de la cultura
09:22agraria hacia la revolución industrial y
09:25sus desagradables máquinas la rueda
09:27hidráulica llegó antes que la máquina de
09:29vapor
09:30[Música]
09:36y mientras que el agua impulsaba los
09:38telares de la industria textil inglesa
09:41se comienza a hablar de otros fluidos en
09:43los círculos más eruditos de la época
09:48el mundo científico reagrupado en la
09:50estela dejada por ser isaac newton había
09:53comenzado a darse cuenta de que no todos
09:55los fenómenos naturales estaban
09:56explicados en la principio
10:00durante un tiempo la idea de una
10:02variedad de fluidos misteriosos se
10:04convirtió en una solución generalizada
10:06para un sinnúmero de enigmas físicos la
10:09electricidad por ejemplo la solución del
10:11problema de la electricidad fue un
10:13fluido que emanaba de la mente sutil de
10:15benjamin franklin
10:17y mientras tanto en el continente
10:19europeo joseph priestley trataba de
10:22resolver el problema de la combustión
10:23del propio fuego y el problema
10:25relacionado con la corrosión de los
10:27metales
10:29priestley era químico y su solución por
10:31supuesto fue un fluído él flogisto un
10:35fluído sutil y sin peso que como la
10:37electricidad se combinaba con la materia
10:39ordinaria para formar los metales y que
10:41se escapaba cuando los metales se
10:43corrían
10:45otro problema era el calor que para
10:47todos los fines prácticos fluía como un
10:49líquido de un cuerpo a otro
10:54en un siglo inundado de fluidos un
10:56fluido del calor llamado calórico era
10:59relativamente fácil de inventar
11:03pero había un fluido que no necesitaba
11:05ser inventar en absoluto
11:43había encontrado la clave de cómo la
11:45naturaleza de la ciencia de una máquina
11:48de vapor
11:48[Música]
11:51ninguna máquina ni combinación de
11:53máquinas pueden jamás tener el efecto de
11:56hacer pasar más calor así a temperaturas
11:58altas que hacia temperaturas bajas esa
12:03idea fue el punto de partida de la
12:05teoría de carbón incluso en nuestros
12:07días es uno de los fundamentos básicos
12:08de la física por supuesto hoy se llama
12:11segundo principio de la termodinámica
12:14como carlos posch se dio cuenta de que
12:16una rueda hidráulica girando en sentido
12:18inverso podría ser utilizada para llevar
12:21agua hacia arriba
12:24de hecho él incluso pudo imaginar una
12:27rueda hidráulica impulsando otra en
12:30sentido contrario el agua que caía por
12:32un lado se utilizaba para elevar agua
12:34por el otro
12:40comprendió que la máquina combinada
12:42jamás podría subir más cantidad de agua
12:44hacia arriba que la que fluía hacia
12:46abajo
12:48el principio aplicado al flujo del calor
12:50en lugar de al flujo del agua se
12:52convirtió en el segundo principio de la
12:54termodinámica
12:59con esta idea carnot comprendió que la
13:02mejor máquina que la naturaleza podía
13:03permitir era una que pudiera trabajar
13:05igual de bien en un sentido y en el
13:08contrario en otras palabras una máquina
13:11que pudiera tomar para por a baja
13:13temperatura y lo llevase a alta
13:15temperatura
13:18en una máquina ordinaria entra calor a
13:21alta temperatura
13:22se genera trabajo y sale de nuevo calor
13:26a baja temperatura
13:39[Música]
13:41garnett imagino una máquina que pudiera
13:43trabajar en sentido inverso entraría
13:46calor a baja temperatura mediante
13:47trabajo ejercido desde fuera y se
13:49produciría calor a alta temperatura
13:58existe un nombre para una máquina que
14:00funcione de esa forma se la llama
14:03frigorífico
14:05un frigorífico con la ayuda de un motor
14:07extrae calor de donde ya está frío y lo
14:10deposita a temperatura más alta en el
14:12exterior
14:16esta idea no resulta extraña hoy pero en
14:19la década de 1820 carnot se encontró con
14:22un reto cómo diseñar una máquina de
14:25vapor que pudiera trabajar igualmente
14:27bien como frigorífico
14:33carnot comenzó por reducir la máquina
14:35sus elementos esenciales no necesitaban
14:39ni caldera ni volante ni válvulas
14:44si necesitaba un cilindro y un émbolo
14:46pero incluso podía funcionar sin vapor
14:49ya que el cilindro podía llenarse de
14:52aire
14:52[Música]
15:02se calienta y el aire se expande
15:05llevando el émbolo hacia afuera se
15:08enfría y el aire se contrae haciendo más
15:11fácil llevar de nuevo el émbolo hacia
15:13adentro a temperatura alta
15:16y el émbolo realiza trabajo
15:18[Música]
15:25cuando se enfría el cilindro hay que
15:27suministrar trabajo para empujar el
15:28émbolo hacia adentro pero al estar más
15:31frío el aire en el interior de ejerce
15:33menos presión de modo que se necesita
15:35menos trabajo
15:37hay por tanto una ganancia neta de
15:39trabajo en la máquina
15:41ahí está la máquina ideal
15:44/ energía calorífica y salen menos
15:47energía calorífica y la diferencia
15:49aparece como trabajo útil
15:59la máquina ideal comparte las
16:02características más importantes de las
16:03máquinas reales
16:04[Música]
16:07entra calor realiza trabajo y el calor
16:12debe ser siempre expulsado a temperatura
16:14más baja para dejar el motor listo para
16:15la siguiente carrera
16:19pero existe un problema
16:24el calor fluye fácilmente desde una
16:27fuente caliente hacia un cilindro frío o
16:29dos de un cilindro caliente hacia una
16:31fuente fría
16:34pero estos pasos no pueden invertirse ya
16:37que necesitaría que el calor circular en
16:41el sentido incorrecto
16:45la máquina ideal de karma que funciona
16:47igualmente bien en un sentido que en el
16:49inverso no permitiría utilizar esas dos
16:51carreras para hacer que una carrera sea
16:54reversible el cilindro tendría que estar
16:56caliente antes de que el calor ent
17:02se permite que el gas caliente se
17:04expanda y entra más calor realizando
17:06trabajo se empuje el émbolo hacia
17:08adentro y el calor fluye en el otro
17:10sentido esa es una carrera reversible
17:13tiene lugar a temperatura constante y
17:16por eso se llama isoterma
17:20el calor -entre el gas se expande y se
17:23realiza trabajo
17:27seguidamente una jugada brillante
17:29aislado de la fuente de calor se deja
17:31que el gas se expande realizándose más
17:33trabajo
17:35al no existir ninguna fuente externa de
17:37calor este trabajo proviene de la
17:39energía interna del propio gas
17:40provocando su enfriamiento
17:45este paso es también reversible y se
17:48llama a diabético
17:53el cilindro está ahora preparado para
17:55otro paso isotérmico esta vez utilizando
17:58algo de trabajo para expulsar el calor a
18:00baja temperatura
18:03y finalmente una compresión a diabética
18:06calienta el gas llevándolo al punto de
18:08partida dispuesto para otro ciclo
18:22en cada ciclo se realiza trabajo neto al
18:25igual que en una máquina real
18:28pero cada uno de estos pasos funciona
18:30igualmente bien en sentido inverso
18:33de manera que la máquina de kart no es
18:35tanto un motor como un frigorífico
18:38trabajando igualmente bien en ambas
18:40direcciones una máquina perfectamente
18:42reversible
18:53por supuesto el motor de carnet funciona
18:55perfectamente solo en la imaginación
18:57pero tiene mucho en común con un motor
19:00real
19:02por ejemplo al igual que una máquina de
19:04vapor la máquina de carnota utiliza una
19:07fuente de calor a alta temperatura y
19:09como una máquina real también necesita
19:11un lugar a donde expulsar calor a
19:13temperatura más baja
19:15y un cilindro donde los gases puedan
19:17expandirse y contraerse y justamente
19:20aquí terminan las similitudes y comienza
19:23el verdadero desafío
19:27como podría probar carne de su máquina
19:29era la más eficiente posible
19:34[Música]
19:40puede encontrarse la respuesta
19:42comparando una máquina real con la
19:44máquina de carnota
19:47al quemar combustible se genera una
19:49cantidad de calor
19:51a temperatura alta de sur
19:56puesto ese calor en la máquina de
19:57carnota realiza un trabajo w
20:02y la eficiencia de la máquina es
20:04justamente el trabajo realizado dividido
20:07por el calor que entra
20:10podría algún motor real ser más
20:12eficiente que una máquina de carnota es
20:14decir que necesitara una cantidad menor
20:17de calor q psuv y r para producir la
20:20misma cantidad de trabajo
20:22[Música]
20:23si así fuera se podría utilizar ese
20:25trabajo para hacer que la máquina de
20:27kart no trabajará en sentido inverso si
20:29la máquina real se conectará a una
20:31máquina de carnota el efecto sería
20:33similar a las hipotéticas ruedas
20:35hidráulicas de carnac la máquina real
20:37toma calor y realiza trabajo justamente
20:40la cantidad de trabajo que la máquina de
20:42carnac necesita para funcionar en
20:44sentido inverso
20:46recordemos que si la máquina real fuera
20:49más eficiente
20:50su internet sería menor que q
20:54de modo que cuando las dos máquinas
20:56estuvieran conectadas el efecto neto
20:58equivalente sería lo mismo que hacer
21:00pasar el calor hacia la temperatura
21:02mayor
21:04pero esto contradice el segundo
21:06principio de la termodinámica si este
21:08principio es cierto la máquina real no
21:10puede ser más eficiente que la de karma
21:12está trabajando con el calor que fluye
21:14desde una determinada temperatura alta a
21:16una determinada temperatura baja la
21:18máquina de carnota es siempre más
21:20eficiente que una máquina real como el
21:22segundo principio de la termodinámica es
21:24cierto la máquina de kart no es la
21:26máquina más eficiente que permite la
21:28madre naturaleza
21:32sadi carnot comenzó una brillante
21:34analogía la rueda hidráulica y concluyó
21:37con la esencia de una máquina la más
21:39eficiente posible entre dos temperaturas
21:44pero la analogía de carnota no era del
21:46todo correcta
21:48a diferencia del agua en una rueda el
21:50calor no solamente fluye a través de una
21:52máquina
21:53parte del calor se gasta y se convierte
21:55realmente el trabajo
21:59lo que significa que considerando la ley
22:01de la conservación de la energía
22:04es muy fácil hacerse la pregunta de
22:06karma y llegar a una respuesta
22:07equivocada
22:09por ejemplo si una máquina utiliza calor
22:12para producir trabajo la máquina más
22:15eficiente sería una que transformará
22:17todo el calor en trabajo
22:21pero esa es la respuesta equivocada
22:24incluso antes de la ley de la
22:26conservación de la energía cars knox se
22:29dio cuenta de que en cualquier máquina
22:30debe salir algo de calor a baja
22:32temperatura
22:34esa es la finalidad del condensador de
22:37watts y el motivo por el que todo coche
22:39necesita un sistema de refrigeración
22:40eficiente
22:44de acuerdo con la ley de la conservación
22:46de la energía el trabajo realizado es
22:48sencillamente la diferencia entre el
22:50calor que entra y el que sale
22:54de modo que la eficiencia de una máquina
22:56su rendimiento que siempre menor
23:02la lógica original de karma fue tan
23:04exacta que permaneció pálida incluso con
23:06el descubrimiento de la conservación de
23:08la energía
23:10ninguna máquina ni siquiera la máquina
23:13de carne puede alcanzar la meta de
23:15eficiencia perfecta pero qué rendimiento
23:19puede alcanzar una máquina de kart montt
23:22depende de la temperatura
23:24cuanto más elevada sea la temperatura
23:26alta y cuanto menor sea la temperatura
23:28baja mayor rendimiento tendrá el motor
23:33de hecho generaciones posteriores
23:35descubrirían que para una máquina de
23:37carnota un sub 0 / q
23:41y es igual a t sub zero / t sub y y ese
23:47es el máximo rendimiento que puede
23:49alcanzar una máquina
23:54sadi carnot murió en 1832 tenía solo 36
23:59años murió trágicamente en plena
24:01juventud de escarlatina durante su vida
24:05no fue realmente famoso era respetado
24:10pero después de todo como ingeniero su
24:12obligación era construir máquinas
24:13mejores y las ideas de carne aunque
24:16inteligentes no ayudaron a nadie
24:17construir una máquina mejor
24:20a pesar de ser un ingeniero respetado
24:22nadie se siente impresionado por lo que
24:24había hecho
24:26cuando yo lo apareció y descubrió o
24:29mejor dicho estableció la conservación
24:30de la energía la situación para carl no
24:33empeoró aún más porque después de todo
24:35su razonamiento estaba basado en un
24:37fundamento defectuoso la antigua teoría
24:39del calor y ccoo
24:41pero un físico alemán llamado rudos
24:44clásicos
24:48surgió en ese momento y rescató las
24:51ideas de carnota lo que clase usa había
24:54demostrado era que en esta máquina no en
24:56cualquier máquina sino en una máquina
24:58perfecta ideal existe algo que sale
25:01igual a algo que entra
25:03es decir algo se conserva en un motor
25:05ideal ese algo no es energía sino más
25:08bien es el cociente obtenido al dividir
25:10la energía del calor que entra entre la
25:13temperatura a que entra esta cantidad
25:15que idealmente se conserva siempre y
25:17realmente algunas veces recibió por
25:20klaus y usa el nombre de
25:23entropía
25:29si yo tuviera que resumir muy brevemente
25:31la historia de la máquina de vapor diría
25:34algo así
25:35james ward
25:37cuya meta era ganar dinero inventó una
25:40máquina de vapor más eficiente y sadi
25:42carnot cuya meta era encontrar una
25:44máquina de vapor más eficiente cambió
25:47por completo nuestra visión del universo
25:49porque nuestra visión del destino del
25:51universo está basada en el principio al
25:53que llego clausus analizando el trabajo
25:56de carnota el principio de la entropía y
25:59el principio de la entropía será nuestro
26:01próximo tema el próximo día
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