TERMODINÁMICA. 💪 MÁQUINAS TÉRMICAS y FRIGORÍFICAS [ENTRA y APRENDE TODO SOBRE ESTE IMPORTANTE TEMA👍]
Summary
TLDREl script ofrece una explicación detallada sobre máquinas térmicas y frigoríficas, introduciendo conceptos fundamentales de termodinámica como calor, trabajo, eficiencia y entropía. Se describe cómo las máquinas térmicas absorben calor de una fuente caliente para generar trabajo, y cómo las frigoríficas requieren trabajo para extraer calor y enfriar. Se analizan ejemplos prácticos, como trenes a vapor y aire acondicionado, y se presentan fórmulas clave para calcular la eficiencia real e ideal de ambas tipos de máquinas. El video también enfatiza la importancia de las unidades absolutas de temperatura en los cálculos de eficiencia ideal. Finalmente, se resume la información en un cuadro para facilitar la resolución de ejercicios relacionados.
Takeaways
- 🔧 Las máquinas térmicas y frigoríficas son temas que pueden ser sencillos de entender y resolver de manera mecánica.
- 🔥 Una máquina térmica absorbe calor de una fuente caliente (Q1) y genera trabajo, pero no toda la energía se transforma en trabajo, lo que se denomina pérdida térmica (Q2).
- 🌡️ La diferencia entre la fuente caliente y el sumidero frío es fundamental, donde la temperatura del foco caliente siempre es mayor que la del foco frío.
- 👨🔧 Ejemplos prácticos como el cilindro pistón, trenes a vapor y barcos a vapor ilustran cómo se aplica la energía térmica en la generación de trabajo.
- 🌀 El ciclo Rankine, utilizado en centrales eléctricas, involucra el uso de agua que absorbe calor en una caldera, se convierte en vapor y luego pasa por una turbina para generar electricidad.
- ⚙️ La primera ley de la termodinámica, la ley de la conservación de la energía, es central en el cálculo de la energía en máquinas térmicas y frigoríficas.
- 🛠️ La eficiencia de una máquina térmica es siempre menor que 1, y se calcula como la relación entre el trabajo útil y el calor absorbido por la fuente caliente.
- 🔄 La segunda ley de la termodinámica establece que la variación de entropía del universo es siempre mayor o igual a cero, lo que implica que los procesos reales son irreversibles.
- 🌡️ La eficiencia ideal de una máquina térmica, también conocida como la eficiencia de Carnot, se calcula a partir de la diferencia entre las temperaturas del foco caliente y frío.
- 🕰️ Las máquinas frigoríficas operan al revés del flujo natural del calor; requieren trabajo para extraer calor del sumidero frío y rechazarlo al foco caliente.
- ❄️ Las eficiencias en las máquinas frigoríficas son mayores que 1, y la eficiencia ideal sigue siendo mayor que la real, y se calcula con una fórmula similar pero invertida en comparación con las máquinas térmicas.
Q & A
¿Qué es una máquina térmica y cómo funciona?
-Una máquina térmica es un dispositivo que absorbe calor de una fuente caliente a una temperatura elevada y lo convierte en trabajo. No toda la energía calorífica se puede transformar en trabajo, y parte de ella se pierde como calor frío a una fuente a una temperatura más baja.
¿Cómo se determina la temperatura del foco caliente y del foco frío en una máquina térmica?
-El foco caliente y el foco frío se determinan por la temperatura. El foco caliente es aquel en el que la máquina térmica absorbe calor (a una temperatura elevada), mientras que el foco frío es donde se desprende calor (a una temperatura más baja).
¿Por qué no se puede transformar toda la energía calorífica en trabajo en una máquina térmica?
-Según el principio de conservación de la energía, no se puede transformar toda la energía calorífica en trabajo debido a que siempre hay pérdidas de energía, como el calor que se pierde hacia el ambiente, lo que se conoce como calor frío o Q_2.
¿Cómo se calcula la eficiencia real de una máquina térmica?
-La eficiencia real de una máquina térmica se calcula dividiendo el trabajo útil (W) por el calor absorbido del foco caliente (Q_1), y se expresa como una fracción menor que 1. También se puede calcular como (Q_1 - Q_2) / Q_1, donde Q_2 es el calor no aprovechado.
¿Qué es un ciclo Rankine y cómo se relaciona con el funcionamiento de una máquina térmica?
-Un ciclo Rankine es un ciclo termodinámico que se utiliza en máquinas térmicas, como en centrales eléctricas. El ciclo implica la calentación del fluido de trabajo (generalmente agua) en una caldera, su expansión en una turbina para generar trabajo, y luego su condensación y retorno a la caldera, completando el ciclo.
¿Qué es la entropía y cómo se relaciona con la segunda ley de la termodinámica en el contexto de las máquinas térmicas?
-La entropía es una medida de la desorden de un sistema. Según la segunda ley de la termodinámica, la variación de entropía del universo (entropía generada) siempre es mayor que cero en un proceso irreversible, lo que indica que no se puede realizar un proceso completamente eficiente y siempre habrá degradación de energía.
¿Qué es una máquina frigorífica y cómo difiere de una máquina térmica?
-Una máquina frigorífica es un dispositivo que utiliza trabajo (generalmente eléctrico) para transferir calor de un espacio a una fuente más caliente, lo que resulta en la refrigeración o congelación del espacio. Difiere de una máquina térmica en que invierte el flujo natural del calor, de una fuente más fría a una más caliente, a costa de introducir trabajo en el sistema.
¿Cómo se calcula la eficiencia de una máquina frigorífica?
-La eficiencia de una máquina frigorífica se calcula dividiendo el calor extraído del espacio a enfriar (Q_2) por el trabajo invertido en la máquina (W). Esta eficiencia siempre es mayor que 1, ya que el trabajo invertido produce más efecto de enfriamiento del que se hubiera obtenido sin el trabajo.
¿Qué es la eficiencia ideal de una máquina térmica o frigorífica y cómo se calcula?
-La eficiencia ideal es la máxima eficiencia que se puede obtener teóricamente en una máquina térmica o frigorífica, considerando que el proceso es reversible y no hay pérdidas de energía. Se calcula dividiendo la temperatura del foco caliente (T_1) por la temperatura del foco frío (T_2) y restando 1, siempre utilizando temperaturas en escala absoluta (Kelvin o Rankine).
¿Cuál es la relación entre la eficiencia real y la eficiencia ideal de una máquina térmica o frigorífica?
-La eficiencia real siempre es menor que la eficiencia ideal. Mientras que la eficiencia real toma en cuenta las pérdidas y la irreversibilidad del proceso, la eficiencia ideal es el límite superior del rendimiento teórico del dispositivo, asumiendo un proceso reversible sin pérdidas.
Outlines
🔧 Funcionamiento de las Máquinas Térmicas y Conceptos Básicos
El primer párrafo introduce el tema de las máquinas térmicas y frigoríficas, destacando su relevancia en la educación universitaria. Se describe cómo una máquina térmica absorbe calor de una fuente caliente (llamado Q_1) y genera trabajo, aunque siempre hay pérdida de calor (Q_2) hacia una fuente fría. Se ilustra con ejemplos numéricos y se mencionan ejemplos prácticos como el cilindro pistón y el tren a vapor, donde el calor introducido aumenta la velocidad del tren. El foco caliente es más caliente que el foco frío, y se enfatiza la importancia de esta diferencia de temperatura en el funcionamiento de las máquinas térmicas.
🚂 Ejemplos de Máquinas Térmicas y su Eficiencia
Este párrafo presenta ejemplos de máquinas térmicas, como un tren a vapor y un barco a vapor, donde se aplica el concepto de calor introducido (Q_1), trabajo útil (W) y calor no aprovechado (Q_2). Se discute la eficiencia de estas máquinas, que es la proporción del calor que se transforma en trabajo útil, y cómo esta eficiencia siempre es menor que 1, lo que indica que no se puede aprovechar todo el calor para generar trabajo. Se visualiza el ciclo Rankine en una central eléctrica, donde el agua absorbe calor en una caldera, se convierte en vapor sobrecalentado y luego pasa por una turbina para generar electricidad.
🔧 Componentes y Procesos del Ciclo Rankine
Se describe en detalle el ciclo Rankine, que es un proceso de trabajo en una máquina térmica. El agua se calienta en la caldera, se convierte en vapor sobrecalentado, y luego pasa por una turbina donde el vapor hace girar un eje conectado a un generador eléctrico. Después, el vapor se condensa en un condensador y la presión se incrementa en una bomba para volver a la caldera, completando el ciclo. Se enfatiza la importancia de que el vapor entre en la turbina en estado gaseoso para evitar daños.
📚 Aplicación de las Leyes de la Termodinámica a las Máquinas Térmicas
En este párrafo, se aplica la primera ley de la termodinámica, que es la ley de la conservación de la energía, a las máquinas térmicas. Se explica que la energía que entra en la máquina (calor caliente, Q_1) debe ser igual a la energía que sale (trabajo, W, y calor no aprovechado, Q_2). Se introduce el concepto de eficiencia real de la máquina térmica, que es la proporción del trabajo obtenido respecto al calor absorbido, y se señala que esta eficiencia siempre es menor que 1. También se menciona la segunda ley de la termodinámica y su implicación en el funcionamiento de las máquinas térmicas.
🔢 Cálculo de Eficiencia y Entropía en Máquinas Térmicas
Se profundiza en el cálculo de la eficiencia real y ideal de las máquinas térmicas, utilizando las fórmulas que involucran el trabajo, el calor absorbido y el calor no aprovechado. Se discute la diferencia entre máquinas térmicas reversibles (ideales) y irreversibles (reales), y cómo esto afecta la variación de entropía del universo. Se enfatiza que la variación de entropía nunca puede ser negativa y que los procesos irreversibles tienen una entropía del universo mayor que cero, mientras que los procesos reversibles tienen una variación de entropía del universo igual a cero.
🕊️ Máquinas Térmicas de Carnot y sus Características
Este párrafo explora las máquinas térmicas de Carnot, que son ideales y reversibles, y su eficiencia máxima posible. Se presenta la fórmula para calcular la eficiencia ideal de una máquina térmica, que es 1 - (temperatura del foco frío / temperatura del foco caliente). Se compara la eficiencia real con la ideal, señalando que la ideal siempre es mayor, ya que el trabajo ideal siempre supera al trabajo real. Además, se menciona que las máquinas térmicas ideales siguen un ciclo de Carnot.
🧊 Introducción a las Máquinas Frigoríficas y su Funcionamiento
Se introduce el concepto de máquinas frigoríficas, que son usadas para enfriar o congelar, y se compara su funcionamiento con el de las máquinas térmicas, pero con el flujo de calor invertido. Se explica que, al revés del flujo natural de calor, las máquinas frigoríficas requieren trabajo para extraer calor del foco frío (Q_2) y rechazarlo al foco caliente (Q_1). Se dan ejemplos de neveras y aire acondicionado, donde el trabajo introducido permite la extracción de calor y el mantenimiento de una temperatura deseada, a pesar de que el calor natural fluye de forma opuesta.
🛠️ Fórmulas para Máquinas Frigoríficas y su Eficiencia
Se presentan las fórmulas aplicadas en el cálculo de la eficiencia y la entropía en las máquinas frigoríficas. Se describe que la eficiencia de estas máquinas (S) es diferente a las de las máquinas térmicas, ya que su eficiencia siempre es mayor que 1. Se detalla la primera ley de la termodinámica para máquinas frigoríficas, que indica que la energía que entra (trabajo y calor del congelador) debe ser igual a la energía que sale (calor caliente). También se menciona la segunda ley de la termodinámica y cómo la variación de entropía del universo en una máquina frigorífica es diferente a la de una máquina térmica.
📉 Máquinas Frigoríficas Reversibles e Irreversibles
Se analiza el concepto de reversibilidad en las máquinas frigoríficas, donde si la máquina es reversible, la variación de entropía del universo es cero, lo que indica un funcionamiento ideal. Se contrasta esto con las máquinas frigoríficas irreversibles, donde la variación de entropía es mayor que cero, indicando un funcionamiento real y con pérdida de eficiencia. Se presentan las fórmulas para calcular la eficiencia ideal y real de las máquinas frigoríficas, y se enfatiza la importancia de utilizar las temperaturas en unidades absolutas para obtener resultados precisos.
📚 Resumen de Máquinas Térmicas e Ideales y sus Fórmulas
El último párrafo resume los conceptos y fórmulas clave para entender y calcular las máquinas térmicas y frigoríficas, tanto reales como ideales. Se presenta un cuadro que incluye el esquema general, las leyes de termodinámica aplicadas, y las fórmulas para calcular la eficiencia y la entropía en cada caso. Se enfatiza la importancia de distinguir entre máquinas reversibles (ideales) y irreversibles (reales) y de utilizar las unidades absolutas de temperatura al realizar cálculos. El vídeo concluye invitando a los espectadores a suscribirse, dar like y compartir el contenido si les resultó útil.
Mindmap
Keywords
💡Máquina térmica
💡Primera Ley de la Termodinámica
💡Eficiencia
💡Ciclo de Rankine
💡Foco caliente y frío
💡Trabajo
💡Máquina frigorífica
💡Segunda Ley de la Termodinámica
💡Entropía
💡Ciclo de Carnot
Highlights
Se inicia el tema de máquinas térmicas y frigoríficas, sugiriendo aprovechar su estudio por su sencillez.
Se presenta un esquema general de una máquina térmica, absorbiendo calor de una fuente caliente y generando trabajo.
Se discute la transformación parcial de energía térmica en trabajo y la pérdida de calor hacia una fuente fría.
Se ejemplifica el funcionamiento de una máquina térmica con el caso de un cilindro pistón y su aplicación en levantar una carga.
Se explica el uso de calor en un tren a vapor para generar trabajo y su pérdida en forma de vapor.
Se describe el funcionamiento de una máquina térmica en un barco a vapor, incluyendo la pérdida de energía.
Se visualiza el ciclo Rankine en una central eléctrica, incluyendo la transformación de agua en vapor y su uso en una turbina.
Se analiza la importancia de que la turbina opere con sustancias en estado gaseoso para evitar daños.
Se discute el uso de un condensador para cambiar la mezcla de vapor a líquido y su papel en la eficiencia de la máquina.
Se presenta la bomba como un elemento para aumentar la presión de la sustancia antes de reingresar a la caldera.
Se aplica la primera ley de la termodinámica a las máquinas térmicas, relacionando el calor absorbido y el trabajo generado.
Se define la eficiencia real de una máquina térmica y se explica cómo calcularla.
Se introduce la segunda ley de la termodinámica y su aplicación en el funcionamiento de las máquinas térmicas.
Se explica que la variación de entropía del universo siempre será mayor que cero para máquinas térmicas irreversibles.
Se contrasta la eficiencia real con la ideal, siendo esta última siempre mayor y asociada a máquinas reversibles o de Carnot.
Se describe el funcionamiento de una máquina frigorífica, que invierte la dirección del flujo de calor a costa de trabajo introducido.
Se ejemplifica el uso de una máquina frigorífica con la nevera y el aire acondicionado, y su necesidad de energía eléctrica.
Se aplica la primera ley de la termodinámica a las máquinas frigoríficas, relacionando el trabajo con el calor absorbido y expulsado.
Se calcula la eficiencia de una máquina frigorífica, destacando que es siempre mayor que 1, a diferencia de las máquinas térmicas.
Se describe la segunda ley de la termodinámica en el contexto de máquinas frigoríficas, y su relación con la eficiencia.
Se resumen las fórmulas y conceptos clave para el cálculo de eficiencias y variaciones de entropía en máquinas térmicas y frigoríficas.
Transcripts
sí
[Música]
sí
bienvenidos a la mejor asesoría
educativa en esta oportunidad
comenzaremos con el tema de las máquinas
térmicas y frigoríficas si en tu
universidad se desarrolla este tema te
recomiendo que lo aproveches al máximo
ya que tiende a ser bastante sencillo
por lo mecánico en que se resuelven los
ejercicios ya lo verás a lo largo de
nuestros vídeos muy bien en pantalla se
muestra un esquema general de una
máquina térmica que está sucediendo
la máquina térmica está que está acá
absorbe o extrae calor de una fuente
caliente
este calor vamos a llamar locus 1 o
simplemente caliente y esta fuente
caliente se encontrará por supuesto a
una temperatura 1 y gracias a que la
máquina térmica absorbe esta energía
esta energía calorífica proveniente de
la fuente caliente esta máquina puede
generar un trabajo ahora bien
lamentablemente no toda la energía
calorífica se puede transformar el
trabajo lamentablemente siempre hay una
pérdida de cierta cantidad de calor el
cual llamaremos curso 2
o q hacia la fuente fría por supuesto
este sumidero frío se encuentra a una
temperatura 2
ahora bien porque el foco térmico
superior se llama caliente y el foco
térmico inferior se llama frío
simplemente porque la temperatura del
foco superior es mayor que la
temperatura del foco inferior por
ejemplo la temperatura del foco superior
pueden ser 300 grados centígrados y la
temperatura del foco inferior puede ser
100 grados centígrados lo importante es
que la temperatura del foco superior
siempre será mayor que la temperatura
del foco inferior por tal razón el
primer foco el superior este que está
casa se llama foco caliente y el segundo
foco el inferior este que está acá se
llamará foco térmico frío muy bien ahora
veamos con algunos ejemplos numéricos la
forma sencilla en que trabaja una
máquina térmica vamos a suponer que el
calor absorbido es de 200 you'll
vamos a suponer este el calor absorbido
tal como ya te mencioné no todo ese
calor que se absorbe se transforma en
trabajo vamos a suponer que parte de ese
calor un número cualquiera éste es sólo
un ejemplo se transforma en trabajo por
ejemplo 161 se transforman en trabajo
la diferencia es decir 200 menos 160 200
yul menos 161 será exactamente la
energía que no se aprovecha que le hemos
llamado q su 2 o q su efe que en este
caso sería 200 menos 160 41 y lo
colocamos acá 40 y un ser va que fácil y
sencillo es vamos a repetir supongamos
que de la fuente caliente se absorben
200 yul de energía
parte de esta energía se transforma en
trabajo acá lo tenemos y siempre la
diferencia siempre la diferencia será la
energía que no se puede aprovechar esta
que está acá 40 jules siempre para fijar
la idea de cómo funciona una máquina
térmica veamos los siguientes ejemplos
prácticos hasta ahora hemos trabajado en
varias ocasiones con el cilindro pistón
ya sabemos que se se introduce el calor
al cilindro pistón el gas dentro del
mismo se expande y cómo se expande el
cilindro sube generando un trabajo el
cual hemos llamado hasta ahora w y ese
trabajo se puede aprovechar por ejemplo
en elevar cierto peso ahora bien en la
figura visualizamos que cierta cantidad
de calor se pierde hacia el ambiente
hacia los alrededores o lo que podemos
llamar hacia la atmósfera
de tal forma que por lo general este
foco frío vendrá representado por la
atmósfera en una gran cantidad de
máquinas térmicas veamos otro sencillo
ejemplo un tren un tren a vapor todos
sabemos que se introduce el calor a
través de un combustible a la máquina
térmica del tren correcto por ejemplo
carbón de seguro en diferentes películas
has visto como uno o dos caballeros
utilizando como herramientas palas le
proporcionan combustible a la máquina
térmica y mientras más carbón colocan
mayor es el calor y mientras el calor
aumenta la velocidad del tren también
aumenta por lo tanto en este caso
gracias a que se introduce el calor en
la máquina térmica del tren se realiza
un trabajo efectivo que permite el
movimiento del mismo pero por supuesto
todos hemos observado que el tren por la
parte superior arroja vapor a la
atmósfera al sumidero frío por ejemplo
supongamos que el calor introducido a la
máquina del tren son 100 kilos un parte
de ese calor se aprovecha en traba
supongamos que se aprovechan 65 kilos en
trabajo efectivo para mover el tren
la diferencia entre 100 kilos y 65 kilos
es decir 35 es la energía calorífica que
no se aprovecha y es arrojada a la
atmósfera serían arrojados 35 kilos el
calor que se introduce a la máquina
térmica es tal como ya te mencioné en el
que llamaremos q 1 q caliente el calor
que no se aprovecha en trabajo es el que
llamaremos con su 2 ocurrió y por
supuesto este será el trabajo útil
aprovechado existirá algún otro ejemplo
donde se visualice claramente la
aplicación de las máquinas térmicas si
en un barco un barco funciona
exactamente igual en un barco a vapor se
proporciona calor a la máquina parte de
ese calor se aprovecha en desplazar el
barco en generar un trabajo y por
supuesto todos hemos visto que en los
barcos a vapor se pierde cierta cantidad
de energía por la chimenea correcto por
ejemplo si se introducen 80 kilos a la
máquina térmica
parte de esta energía es aprovechar el
trabajo supongamos que sólo se aprovecha
20 kilos para mover el barco
la diferencia entre 80 kilos y 20 kilos
es la energía que no se aprovecha en
trabajo es decir 60 kilos que es el
calor que vamos a llamar curso 2 y el
calor que se introduce en la máquina
térmica es el que vamos a llamar con su
1 q caliente será siempre x1 y q frío
siempre será q su 2 genial finalicemos
los ejemplos de máquina térmica
observando el siguiente ciclo en
pantalla se visualiza un ciclo ránking
sencillo de una central eléctrica pronto
estaremos desarrollando los ciclos
ránking cuando apliquemos la primera ley
de la termodinámica a sistemas abiertos
es decir a volúmenes de control veremos
en detalle cada uno de los elementos del
ciclo ránking pero por ahora te
explicaré de forma muy pero muy sencilla
cómo funciona un ciclo ránking simple
por lo general el fluido de trabajo en
este tipo de ciclos es el agua en la
agua circulará por esta tubería que está
acá
por toda esta tubería circular a nuestra
agua ahora bien que está sucediendo la
fuente caliente en este tipo de ciclos
es una caldera una caldera es un
elemento que proporciona calor a una
sustancia observa como el agua que pasa
por acá por esta tubería absorbe calor
de la caldera aumentando por supuesto su
temperatura considerablemente pasando de
una temperatura de 72 grados centígrados
a una temperatura de 300 grados
centígrados de tal forma que cuando la
caldera entra agua en estado líquido por
acá al salir de la misma siempre se
encontrará en estado gaseoso y más
exactamente se encontrará en vapor
sobrecalentado y los valores que se
muestran acá son sólo un ejemplo pero lo
más importante de comprender es que
cuando la sustancia agua sale de la
caldera este se encuentra en vapor
sobrecalentado en estado gaseoso y
porque necesitamos que nuestra sustancia
se encuentra en estado gaseoso porque
luego entrará en una turbina observa la
caja
el vapor de agua golpea los álabes de la
turbina estos a la vez hace que el eje
gire que rote a gran velocidad y ese
trabajo o energía que se obtiene del
giro del eje se acopla a un generador
eléctrico y gracias a la ley de faraday
se transforma en energía eléctrica que
es la que aprovechamos en nuestros
hogares ahora bien este elemento la
turbina
este que está acá la turbina sólo puede
trabajar cuando la sustancia se
encuentra en estado gaseoso jamás puede
estar en mezcla y mucho menos en estado
líquido porque si llega a entrar al
menos una gota de agua a la turbina
puede dañar completamente los álabes
disminuyendo así por supuesto el
rendimiento de la misma por tal razón
siempre a la turbina debe entrar la
sustancia en estado gaseoso y que nos
garantiza que entre en estado gaseoso
que se encuentre en vapor sobrecalentado
y como logramos el vapor sobrecalentado
agregando calor como una caldera
continuemos por lo general después de
que el vapor recorre todos los álabes de
la turbina este sale en forma de mezcla
de mezcla líquido vapor obsérvese que
después que la sustancia pasa por la
turbina cae drásticamente la presión
desde dos mega pascal recuerda que megas
significa millón dos millones de pascal
es a 30 kilos pascal recuerda que acá es
1000 es decir a 30000 pascal es de 2
millones de postales a 30000 pascales y
la temperatura también cae drásticamente
de 300 grados centígrados
por ejemplo 70 grados centígrados ahora
bien una vez que la sustancia sale de la
turbina
necesitamos introducirla en una bomba
para aumentar la presión de la misma e
introducirla a la caldera pero estas son
bombas que trabajan con sustancias en
estado líquido con agua en estado
líquido
hamas dentro de una bomba puede entrar
alguna burbuja de vapor porque sería
capaz de dañar la bomba por tal razón
debemos eliminar de nuestra sustancia
que sale en la condición
el líquido vapor de mezcla cualquier
vestigio de burbujas de vapor y como lo
logramos con un condensador
con este condensador se puede
intercambiar calor entre dos fluidos
entre un fluido que se encuentre más
frío que nuestra sustancia de trabajo
por ejemplo en nuestra sustancia de
trabajo viene a 70 grados centígrados si
lo ponemos en contacto con agua a 20
grados centígrados por ejemplo de un
lago se generará en forma natural una
transferencia de calor desde la
sustancia más caliente hasta la
sustancia más fría pero cuando se extrae
calor a la sustancia cuando pasa por el
condensador esa energía es aprovechada
en un cambio de fase de mezcla al estado
líquido y ojo porque la temperatura en
la entrada del condensador es la misma
que en la salida porque este calor la
energía fue utilizada en un cambio de
fase no en disminuir la temperatura de
la sustancia y recuerda que siempre en
un cambio de fase la temperatura
permanece constante de tal forma que
garantizamos gracias al condensador que
nuestra sustancia
en estado líquido y nuestra bomba pueda
trabajar perfectamente y cuál es el
papel de la bomba aumentar la presión
drásticamente observa entramos con 30
kilos pascal y al salir de la bomba
salimos a 2 milla pascal a una presión
mucho más alta
la temperatura suele aumentar sólo un
poco y tal como ya te expliqué cuando
entré a la caldera el agua en estado
líquido la misma cambia de estado hasta
vapor sobrecalentado al introducir calor
ahora visualiza la semejanza que existe
entre este ciclo ciclo ranking simple y
nuestra estructura básica de una máquina
térmica tenemos la caldera que el foco
caliente miralo acá arriba se genera un
trabajo gracias a ese calor absorbido
por la sustancia se genera un trabajo y
luego tal como ya expliqué se requiere
extraer calor de la sustancia que en
nuestra máquina térmica se representa
con este elemento genial continuemos una
vez que ya hemos comprendido cómo
funciona una máquina térmica a través de
los diferentes ejemplos que hemos
detallado sólo queda por determinar qué
fórmulas vamos a utilizar
para resolver los diferentes ejercicios
en una máquina térmica pues siempre
vamos a utilizar las siguientes fórmulas
vamos a aplicar la primera ley de la
termodinámica recuerda que la primera
ley de la termodinámica es la ley de la
conservación de la energía por lo tanto
si se aplica la primera ley de la
termodinámica acá a la máquina térmica
fija tu atención acá la energía que
entra debe ser igual a la energía que
sale porque la energía siempre se
conserva que energía está entrando a la
máquina térmica el calor caliente que su
uno correcto y ésta debe ser exactamente
igual a toda la energía que sale que
energía sale bueno sale trabajo más y
también sale la energía que no se
aprovecha que es el calor con sus dos y
listo esta es la primera fórmula que
siempre debemos tener presente en las
máquinas térmicas como ya sabemos que
este trabajo siempre será menor que el
calor absorbido por la máquina térmica
ya que no todo el calor lamentablemente
se puede transformar en trabajo nunca
todo el calor el 100% del calor se puede
aprovechar el trabajo jamás en ninguna
máquina térmica esto sucede siempre se
puede aprovechar parte de esta energía
calorífica y como siempre se podrá
parte de esta energía calorífica se
hablará de una eficiencia de la máquina
térmica y que es eficiencia por
definición lo que yo quiero obtener
entre lo que yo tengo que dar que quiero
obtener quiero obtener trabajo correcto
pero que le tengo que dar a la máquina
térmica para obtener este trabajo le
tengo que dar calor q sub 1 y de esta
manera siempre se calculará la
eficiencia que vamos a llamar eficiencia
real de la máquina térmica eficiencia
real y esta eficiencia siempre será
menor que 1 un valor menor que 1
por ejemplo la eficiencia real puede ser
0.7 por ejemplo o 0.8 o 0.4 estos son
algunos valores de eficiencias reales en
algunas ocasiones los autores dan esta
eficiencia en porcentaje simplemente
multiplicando por 100 así 07 sería 70%
o 0.8 equivale al 80% o 0.4 equivale al
40% de tal forma que cuando en algún
ejercicio de máquinas térmicas te den la
eficiencia en porcentaje así ya sabes
que simplemente deberás dividir entre
100 para obtener el valor de la
eficiencia real que es el que utilizarás
en esta fórmula en esta fórmula esta
eficiencia siempre se debe colocar de
esta manera 07 o 0,8 o 0,4 nunca en esta
fórmula la eficiencia se colocará como
70 por ciento 80 o 40 nunca jamás
siempre se debe colocar con estos
valores mucho cuidado con este detalle
muy bien continuemos ahora bien la
eficiencia no solamente se puede
calcular con esta fórmula observa que en
el numerador tenemos el trabajo miralo
acá que el trabajo que por supuesto es
este mismo trabajo
si de la primera ley de la termodinámica
despejamos este trabajo que se obtiene
que el trabajo es igual a 1 y este
término con su 2 que está positivo
pasaría negativo correcto menos con su 2
y al sustituir este despeje en la
fórmula de la eficiencia real que nos
quedaría observa que quedaría es
bastante sencillo la eficiencia real
sería igual a el trabajo que es q sub 12
y todo esto dividido por supuesto entre
q1 ahora bien si aplicamos algo de
álgebra acá separando esta recta en
resta de fracciones podemos escribir la
eficiencia así curso 1 este primer curso
1 dividido entre q sub 1 menos q su 2
/ / curso 1 por lo tanto nuestra
eficiencia real se puede escribir así
puso 1 / cruz 1 es igual a 1
evidentemente menos curso 2 / sub 12 / /
curso 1 en resumen la eficiencia real de
una máquina térmica se podrá calcular
con esta fórmula si conocemos que su 1
el calor caliente y curso 2
el calor frío o la podremos calcular con
esta fórmula y cuando la calcularemos
con esta fórmula cuando conozcamos el
trabajo
y el calor que absorbe el foco caliente
que es fácil y sencillo es anota estas
dos fórmulas
ya que serán de gran utilidad en los
diferentes ejercicios de máquinas
térmicas ahora bien estas son las únicas
fórmulas que vamos a utilizar no vamos a
utilizar una tercera fórmula vamos a
abrir un poco más de espacio en la
pizarra
la tercera fórmula que vamos a utilizar
será la segunda ley de la termodinámica
si aplicamos la segunda ley de la
termodinámica a toda esta estructura que
representa el funcionamiento de nuestra
máquina térmica obtendremos los
siguientes la variación de entropía del
universo es decir de los alrededores de
nuestra máquina que también es llamada o
conocida como entropía generada será
igual a la variación de entropía del
foco caliente del foco uno caliente más
la variación de entropía de la máquina
térmica más la variación de entropía del
foco frío del sumidero frío vamos a
llamarlo el foco 2 ahora bien cuánto
vale la variación de entropía del foco
caliente fíjate atención acá en la
fuente caliente está
fuentes trabajan de tal forma que la
temperatura la temperatura de sub 1
permanece constante y ya sabemos que
cuando la temperatura permanece
constante la variación de entropía se
calculará así como el calor o sub 1 que
en este caso sale de la fuente caliente
por lo tanto es negativo porque está
saliendo de la fuente caliente recuerda
la convención de signo cuando el calor
sal es negativo y cuando el calor entra
es positivo como está saliendo de la
fuente caliente este calor 1 es negativo
dividido sobre la temperatura constante
1 así se calcula la variación de
entropía de la fuente caliente más y
cuánto vale la variación de entropía de
la máquina térmica con mucha atención
las máquinas térmicas siempre pero
siempre trabajan en ciclos en ciclos
termodinámicos siempre y ya sabemos que
la variación de entropía de un ciclo
vamos a colocarlo acá
ciclo la variación de entropía de un
ciclo siempre es igual a cero correcto
siempre es nulo
recordemos nuestro cuadro resumen
observa en pantalla se observa nuestro
cuadro resumen acá en la columna de la
variación de la entropía podemos ver
claramente que cuando nuestro proceso es
cíclico en la última fila la variación
de entropía siempre es igual a cero
siempre es nula y finalmente cuánto vale
la variación de entropía del foco 2 del
foco frío del sumidero cuánto vale de la
misma manera y esta temperatura de sus
dos por lo general permanece constante
por ejemplo el sumidero puede ser la
atmósfera y la temperatura ambiente la
podemos considerar constante por lo
tanto la variación de entropía del foco
frío será curso 2 que en este caso es
positivo porque es positivo porque en el
sumidero fijar su atención en el
sumidero el calor 2 está entrando al
sumidero correcto y cuando el calor
entra es positivo y todo esto dividido
entre la temperatura constante está su 2
en conclusión la variación de entropía
del universo o lo que es lo mismo la
entropía generada
siempre será igual a todos dividido
entre t sus dos menos este menos este
menos que está acá porque cusur no es
negativo menos uno dividido entre la
temperatura 1 y listo así de esta manera
se calculará la variación de entropía de
una máquina térmica siempre es bueno
tomar nota de esta fórmula
vamos a abrir un poco más de espacio
para hacer algunos comentarios
importantes cuando trabajamos con la
segunda ley de la termodinámica la
variación de entropía del universo
caímos en la cuenta que pueden suceder
dos cosas o bien que la variación de
entropía del universo sea mayor que cero
o que la variación de la entropía del
universo sea exactamente igual a cero
esto es lo único que puede suceder jamás
será menor que cero ojo nunca es
imposible que la variación de entropía
del universo sea negativa menor que cero
ahora bien cuando la variación de la
entropía era mayor que cero decíamos que
el proceso era irreversible correcto e
irreversible en cambio cuando la
variación dentro
era exactamente igual a cero decíamos
que el proceso era reversible
irreversible significa ideal e
irreversible lo relacionamos con real
así que cuando en el enunciado de un
ejercicio te digan existe una máquina
térmica irreversible lo que te están
diciendo es que la máquina térmica es lo
real pero si el enunciado menciona que
la máquina térmica es reversible o
reversible lo que te están diciendo es
que la máquina térmica es ideal y más
precisamente estas máquinas térmicas
ideales toman un nombre particular
máquinas térmicas de carnota o lo que es
lo mismo el ciclo que siguen es un ciclo
de carne en la parte superior cuando la
máquina térmica es real se sigue un
ciclo real pero cuando la máquina
térmica es ideal o reversible se sigue
un ciclo de carnota
en resumen hablar de que una máquina
térmica es reversible
es ideal es lo mismo que decir que es
una máquina de carne que sigue un ciclo
de carnota esto es muy pero muy
importante para que te vaya
familiarizando con el lenguaje que
utilizaremos en las máquinas térmicas
ahora bien pon mucha atención a lo que a
continuación te voy a explicar cuando
nuestra máquina térmica funcione en
forma ideal es decir de carnota la
eficiencia no será la real sino una
eficiencia ideal siempre ojo repito
cuando nuestra máquina funcione de esta
manera ideal existirá una eficiencia
ideal se calculará con esta fórmula
observa 1 - la temperatura del foco
térmico frío del sumidero dividido entre
la temperatura del foco térmico caliente
de la fuente caliente esta será la
fórmula utilizada para calcular la
eficiencia y por supuesto esta
eficiencia ideal también se puede
escribir así con mucha atención la
eficiencia ideal siempre será igual al
trabajo
de 'la dividido entre el calor absorbido
de la fuente caliente por lo tanto si
comparamos estas dos fórmulas el trabajo
que se obtiene con esta fórmula es el
trabajo real
vamos a agregar una erre de real que
será diferente del trabajo ideal y este
trabajo ideal ojo el trabajo ideal
siempre será mayor que el trabajo real
siempre así como también la eficiencia
ideal siempre será mayor que la
eficiencia real siempre esto se cumple
repito el trabajo ideal siempre es mayor
que el trabajo real y la eficiencia
ideal siempre es mayor que la eficiencia
real en síntesis si nos dicen que
nuestra máquina es real o que es
irreversible la variación de entropía
del universo siempre será mayor que cero
y se deberá utilizar esta fórmula para
calcular la eficiencia real o esta otra
fórmula
siempre pero si nos dicen que nuestra
máquina es reversible o que funciona
bajo un ciclo de carne o que es ideal
para calcular la eficiencia se deberá
utilizar esta fórmula que está acá y
esta fórmula que está acá
y por supuesto para ambos casos para
ambos casos se seguirá cumpliendo la
primera ley de la termodinámica ya verás
lo fácil y sencillo que es aplicar estas
fórmulas cuando estemos resolviendo los
ejercicios finalicemos este vídeo
analizando una máquina muy semejante a
esta las máquinas frigoríficas
veamos observa la ilustración que se
muestra en pantalla la única diferencia
es que las flechas están al revés porque
las flechas están al revés porque una
máquina frigorífica es utilizada para
enfriar para congelar por ejemplo en una
nevera una nevera es una máquina
frigorífica y en este momento te
preguntarás pero porque las flechas
están colocadas de esta manera ya
sabemos que de manera natural el calor
fluye desde una temperatura mayor
hacia una temperatura menor correcto por
ejemplo desde 200 grados centígrados a
otro cuerpo que se encuentra a 70 grados
centígrados así fluye el calor de manera
natural correcto pero si queremos que
fluya al revés así
será posible hacerlo te pregunto si si
es posible hacerlo pero para lograrlo
debemos utilizar una máquina frigorífica
gracias a la máquina frigorífica se
podrá invertir la dirección del calor
pero ojo esto tiene un costo debemos
introducir trabajo a la máquina
frigorífica se debe introducir trabajo
para lograr extraer este calor el cual
hemos llamado curso 2 el calor frío para
lograr extraer este calor y este que
está acá debemos introducir trabajo a la
máquina frigorífica y por supuesto
cuando la máquina frigorífica absorbe
este calor el mismo es arrojado a una
fuente caliente este calor que es
arrojado lo vamos a llamar curso 1 por
lo general cuando se quieren invertir
los procesos naturales debemos utilizar
máquinas por ejemplo imagina que tienes
un terreno una montaña de esta manera el
agua fluye de manera natural desde la
parte superior hacia la parte inferior
correcto así fluye el agua el agua fluye
por
sin ningún tipo de problema desde cierta
altura que tenga la montaña pero si te
solicitan lo contrario que traslades
agua desde abajo hacia arriba
qué debes hacer se puede lograr invertir
el flujo del agua sí sí se puede lograr
debes utilizar una bomba de agua
correcto gracias a las bombas puedes
llevar esta sustancia el agua desde una
altura menor por ejemplo desde la planta
baja de un edificio hasta la planta más
alta de un edificio correcto sin ningún
tipo de problema pero ojo esa bomba
consume energía no trabaja sola consume
trabajo que por lo general es un trabajo
eléctrico correcto tal como puedes
visualizar si se puede lograr invertir
el flujo natural pero tiene un costo
tiene una inversión debemos introducir
para abajo este mismo principio es lo
que está sucediendo en nuestra máquina
térmica frigorífica y para terminar de
fijar la idea de porque la máquina
frigorífica funciona de esta manera
ahora veamos una nevera observemos
nuestra nevera gracias al motor que
tienen las neveras que para que funcione
debemos agregarle trabajo por lo general
trabajo eléctrico correcto se logra
congelar el agua y conservar nuestros
alimentos esto
yendo calor del refrigerador o
congelador y todos sabemos que bien sea
por la parte trasera de la nevera o por
alguna parte de la nevera ese calor es
expulsado a la atmósfera correcto este
calor es expulsado a la atmósfera y lo
sentimos caliente otro ejemplo muy claro
es el aire acondicionado cuando tenemos
un aire acondicionado encendido en
nuestra habitación que hace el aire
acondicionado extraer calor de la
habitación para disminuir la temperatura
de la habitación por ejemplo a 15 grados
centígrados por ejemplo correcto extrae
calor el aire acondicionado y todos
sentimos que por la parte trasera del
aire acondicionado sale aire
notablemente más caliente correcto esto
se puede sentir perfectamente pero para
que este aire acondicionado haga esto
para que funcione no lo hace solo lo que
debemos hacer debemos introducir trabajo
es por ello que acá la flecha del
trabajo tiene este sentido debemos
introducir trabajo que por lo general en
este caso
en el trabajo eléctrico para que el aire
acondicionado pueda realizar su función
su trabajo sin ningún problema si no
existe energía eléctrica el aire
acondicionado no trabajará de igual
forma fíjate atención a acá si no se
introduce el trabajo la máquina
frigorífica no podrá trabajar no se
podrá enfriar el congelador para
conservar nuestros alimentos así con
esta explicación estoy seguro que ha
quedado muy claro el funcionamiento de
la máquina frigorífica muy bien ahora
veamos qué fórmulas vamos a utilizar en
este tipo de máquinas que serán muy
semejantes a las ya explicadas pero con
ciertas variantes observa también vamos
a aplicar la primera ley de la
termodinámica la ley de conservación de
la energía acá a la máquina frigorífica
recuerda que la energía que entra debe
ser igual a la energía que sale cuál es
la energía que entra bueno entrar
trabajo evidentemente más entra el calor
que se absorbe del congelador y siempre
sale q1
qué es el calor caliente correcto y esta
primera ley es exactamente igual a la de
la máquina térmica es la misma porque
por supuesto el principio es el mismo la
ley de conservación de la energía por lo
tanto de la misma manera el trabajo lo
podemos despejar de esta fórmula y que
obtenemos q sub 1 menos q su 2 porque
claro este término que está positivo
pasa a la derecha negativo también
podemos calcular una eficiencia que la
vamos a representar con la letra 's' y
para calcularla siempre aplicamos la
definición de eficiencia que es lo que
yo quiero obtener dividido entre lo que
yo tengo que dar que quiero obtener yo
quiero obtener el calor q su 2 extrae el
calor eso es lo que yo quiero extraer
calor para conservar mis alimentos para
que los alimentos se conserven a muy
baja temperatura y esto dividido entre
lo que yo tengo que dar pero que tengo
que dar tengo que dar un trabajo el
trabajo eléctrico
el costo correcto yo tengo que entregar
un trabajo tal como ya lo vimos en el
ejemplo no es gratis que nuestra
habitación disminuya a una temperatura
agradable con el aire acondicionado
y ojo esta eficiencia siempre será mayor
que 1 a diferencia de la eficiencia de
las máquinas térmicas que eran menor que
1 y de la misma manera si introducimos
este despeje del trabajo este que está
acá acá en la fórmula de la eficiencia
nuestra eficiencia la podemos escribir
así eficiencia será igual a su 2
dividido entre el trabajo pero el
trabajo es q sub 1 - q su 2 gracias a la
primera ley de la termodinámica si
dividimos tanto en el numerador como en
el denominador entre curso 2 así q su 2
dividido entre curso 2 y dividimos en el
denominador cada uno de los términos
entre curso 2 esto es perfectamente
válido esta fórmula la podemos escribir
así observa curso 2 entre curso 2 es
igual a 1 / 11 / curso 21 entre curso 2
2 y 2 entre curso 2 también es igual a 1
de tal forma que para calcular la
eficiencia también podrás utilizar esta
fórmula y esta que está acá sin ningún
tipo de problema o esta fórmula y esta
que está acá y recuerda que las
eficiencias en las máquinas térmicas
siempre son mayores que 1 y finalmente
también se podrá aplicar la segunda ley
de la termodinámica la ley de la
entropía quedando de la siguiente manera
la variación de entropía del universo
será igual a la variación de entropía de
la fuente caliente pero observa que
ahora a la fuente caliente el calor está
entrando no está saliendo y como está
entrando es positivo quedaría q uno
dividido entre la temperatura 1 recuerda
que el foco caliente siempre se
encuentra a una temperatura 1 la cual se
considera constante mientras que el foco
térmico frío siempre trabajará a una
temperatura 2 la cual también se
considera la constante por ejemplo
queremos que nuestro congelador siempre
se encuentre a menos 5 grados
centígrados por ejemplo o que siempre se
encuentre a 0
2 centígrados por ejemplo todo dependerá
de lo que quieras congelar correcto del
tipo de alimentos del tipo de sustancia
etcétera por lo tanto cuando fijamos
nuestra atención acá en el sumidero en
el congelador el calor está saliendo y
cuando el calor sale es negativo -2
dividido en tres de sus dos ojo con lo
que a continuación te voy a decir esta
fórmula es semejante a la de las
máquinas térmicas más no es igual la de
las máquinas térmicas aquí quedó
negativo y aquí quedó positivo la de las
máquinas térmicas pero la de las
máquinas frigoríficas es así tal como la
estás visualizando en este momento en
pantalla y por supuesto también acá
pueden suceder dos situaciones o bien
que nuestra máquina térmica sea real y
si es real la variación de la entropía
será mayor que cero una máquina térmica
irreversible o se podrá obtener el caso
de que la variación de entropía del
universo sea igual a cero es decir que
la máquina trabaje de forma reversible o
ideal y ya sabemos que ideal es lo mismo
que hablar de carne
por lo tanto también tendrán máquinas
frigoríficas de carenote o máquinas
frigoríficas ideales
vamos a abrir acá un poco más de espacio
en la pizarra para escribir cómo
quedaría la eficiencia ideal con
respecto a la eficiencia real la
eficiencia real es esta vamos a agregar
acá una r eficiencia real se calcula con
esta fórmula o con la que ya borre por
supuesto pero la eficiencia ideal se
calculará así observa tiene esta misma
estructura 1 sobre pero acá en vez de
hacer calor es q 1 sobre q 2 serán las
temperaturas de 1 dividido sobre t 2 y
por supuesto menos 1 esta será la
fórmula que nos permitirá obtener la
eficiencia ideal y por supuesto la
eficiencia ideal siempre es mayor que la
eficiencia
real siempre ahora vamos a concluir este
vídeo mostrándote nuestro cuadro resumen
de las máquinas térmicas de tal forma
que con esta herramienta que a
continuación te mostraré será muy pero
muy sencillo resolver cualquier tipo de
ejercicio de este tema tal como te lo
demostraré en los próximos vídeos de
resolución de ejercicios observa en
pantalla se muestra el cuadro resumen
que estaremos utilizando para resolver
los ejercicios de máquinas térmicas y de
máquinas frigoríficas las primeras dos
filas se corresponden a máquinas
térmicas acá tienes el esquema general
acá tienes la primera ley de la
termodinámica recuerda que siempre se
trabaja con ciclos toda máquina térmica
trabaja a través de ciclos observa que
para las máquinas térmicas reales acá en
la primera fila así se calcula la
eficiencia bien sea con esta fórmula o
con esta fórmula y recuerda que siempre
es menor que 1 la variación de entropía
se calcula de esta manera y ojo cuando
la máquina es real o es irreversible la
variación de entropía siempre es mayor
que cero y por supuesto siempre la
eficiencia real es menor que la
eficiencia ideal o lo que es lo mismo
difícil
ideal siempre es mayor que la eficiencia
real ahora fijemos nuestra atención en
la segunda fila para las máquinas
térmicas ideales como sabemos que la
máquina térmica es ideal cuando te
mencioné en la palabra carne que
funciona bajo un ciclo de carenote o que
la máquina térmica es reversible fíjate
acá en la última columna de
observaciones cuando te digan que la
máquina térmica es ideal o que es de
carnota o que es reversible esta edad
en esta segunda situación donde el
trabajo será el trabajo ideal o el
trabajo máximo que se puede obtener de
la máquina térmica la eficiencia ideal
se calcula con estas fórmulas tal como
ya te lo dije y ojo muy pero muy
importante cuando te toque aplicar esta
fórmula en particular la eficiencia
ideal
con mucha atención las temperaturas
deben estar siempre en unidades
absolutas por eso te lo puse acá en la
parte superior para que jamás lo olvides
las temperaturas deben estar en unidades
absolutas por ejemplo si están en grados
centígrados debe sumar 273 para
llevarlas a kelvin o si estás trabajando
en el sistema inglés y la tienes en
grados fahrenheit debe sumar 460 para
obtenerlas en grados rankings y repito
aquí en esta fórmula y estas
temperaturas debe colocarse en grados
kelvin o en grados rankings dependiendo
del sistema es que estés trabajando por
lo general es el sistema internacional
por lo tanto acá las temperaturas
siempre van en grados kelvin ojo en
grados kelvin porque si sustituyen acá
las temperaturas en grados centígrados
no va a obtener jamás la verdadera
eficiencia ideal mucho cuidado con este
detalle muy bien observa esta importante
situación que se cumple cuando la
máquina es ideal la eficiencia es la
ideal por supuesto o lo que es lo mismo
la eficiencia de carne que se representa
como esta
estas se significan de carne y por
supuesto la eficiencia ideal pasa a ser
la real cuando la máquina funciona de
manera ideal y justamente como la
variación de la entropía es igual a cero
obsérvalo acá recuerda que en las
máquinas ideales la variación de
entropía es igual a cero entonces puedes
igualar a cero esta primera fórmula esta
que está acá mírala
y al igualar a cero esta primera fórmula
puedes obtener esta relación mírala acá
está que está acá observa la y esta
relación es muy importante en las
máquinas ideales porque a veces los
ejercicios se resuelven gracias a que
podemos igualar todos en 3 1 ante sus
docentes de sub-17 recuerda las
temperaturas en unidades absolutas en
grados kelvin siempre ojo las
temperaturas en unidades absolutas
cuando avanzamos a la tercera fila nos
encontramos la máquina frigorífica real
acá tenemos el esquema acá tenemos el
curso 2 real acá se visualiza las
fórmulas de eficiencia con el q su torre
al que se extrae del congelador sabemos
que la variación de entropía es mayor
que 0 porque la máquina es real es decir
es irreversible y sabemos que la
eficiencia real siempre es menor que la
eficiencia ideal y ojo esta eficiencia
siempre es mayor que 1 miralo acá
siempre es mayor que 1 mucho cuidado con
ese detalle si estás calculando esta
eficiencia y por casualidad te da menos
que uno debes detenerte y revisar y
finalmente nos encontramos acá abajo
con la máquina frigorífica y de 'la
donde se podrá extraer el calor máximo
del congelador este es el máximo calor
que se puede extraer ya sabemos que la
eficiencia ideal se calcula de esta
manera la ideal observarlo acá y ojo
siempre recuerda lo las temperaturas en
que elvin en unidades absolutas siempre
y por supuesto como la máquina es
reversible la variación de entropía es
igual a cero por lo tanto puedes igualar
a cero perfectamente esta fórmula ésta
que está acá y obtener esta relación
esta que está acá y cómo vas a saber que
la máquina frigoríficas ideal porque te
nombran que es una máquina frigorífica
de carenote polvo que te dicen que es
una máquina frigoríficas reversible o te
lo dicen directamente la máquina
frigorífica es ideal con cualquiera de
estas tres palabras identificas que te
encuentras en una situación ideal y
debes utilizar estas fórmulas de esta
fila igual para las máquinas térmicas
como sabes que estás en una máquina
térmica ideal si te dicen que la máquina
térmica es de carnota
o que la máquina térmica es el
reversible o que la máquina térmica es
ideal mucho cuidado con estas tres
palabras claves porque siempre las
utilizan en los ejercicios claro si te
dicen que la máquina térmica es
irreversible o que la máquina
frigorífica es irreversible es
simplemente porque es real y deberás
utilizar esta fórmula bien sea la de la
primera fila o la de la tercera fila ya
lo verás cuando estemos resolviendo los
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