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Thermal machine, máquina térmica .

MÁQUINAS TÉRMICAS Y LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA.
Una máquina térmica es un dispositivo que convierte energía térmica en otras formas útiles de energía, como la energía eléctrica y mecánica . Hace que una sustancia de trabajo recorra un proceso cíclico durante el cual:
1) Se absorbe calor de una fuente a alta temperatura .
2) La máquina realiza un trabajo
3) Libera calor a una fuente a temperatura más baja .
En un proceso característico para producir electricidad en una planta de potencia, el carbón o algún otro tipo de combustible se quema y el calor generado se utiliza para producir vapor de agua . El vapor se quema y el calor generado se utiliza para producir vapor de agua . El vapor se dirige hacia las aspas de una turbina, poniéndola a girar. Por último, la energía mecánica asociada a dicha rotación se usa para mover un generador eléctrico. El motor de combustión interna en un automóvil extrae calor del combustible en combustión y convierte una fracción de esta energía mecánica .
Una máquina térmica transporta alguna sustancia de trabajo a través de un proceso cíclico, definido como aquel en el que la sustancia regresa a su estado inicial.
El trabajo neto W realizado por la máquina es igual al calor neto que fluye hacia la misma .
Qneto= Qh- Qc ; por lo tanto:

W=Qh- Qc

Donde Qh y Qc se toman como cantidades positivas. Si la sustancia de trabajo es un gas, el trabajo neto realizado en un proceso cíclico es el área encerrada por la curva que representa a tal proceso en un diagrama PV.

La eficiencia térmica , e, de una máquina térmica se define como la razón del trabajo neto realizado al calor absorbido durante un ciclo:

e= W/Qh = (Qh- Qc)/Qh = (1-Qc)/Qh

Este resultado muestra que una máquina térmica tiene una eficiencia de 100% (e=1) sólo si Qc=0, es decir, si no se libera calor a la fuente fría . En otras palabras, una máquina térmica con una eficiencia perfecta deberá convertir toda la energía calorífica absorbida Qh en trabajo mecánico. La segunda ley de la termodinámica establece que esto es imposible.
Un refrigerador (o bomba de calor) es una máquina térmica que opera en sentido inverso , en la cual la máquina absorbe el calor Qc de la fuente fría y libera calor Qh a la fuente caliente. Esto sólo puede ser posible si se hace un trabajo sobre el refrigerador. Por lo tanto, se ve que el refrigerador transfiere calor del cuerpo más frío (el contenido del refrigerador) a un cuerpo más caliente (el cuarto).

Fig.: Diagrama esquemático de un refrigerador imposible, es decir un que absorba el calor Qc de la fuente fría y libere una cantidad equivalente de calor a la fuente caliente con W=0.

Si se pudiera lograr sin hacer algún trabajo, se tendría un refrigerador perfecto.
El calor no puede fluir espontáneamente de un objeto frío hacia uno caliente. El calor, solo fluirá del más frío hacia el más caliente sólo si hace trabajo sobre el sistema .
PROCESOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES.
El calor fluye en forma espontánea de un cuerpo más caliente hacia uno más frío cuando se ponen en contacto, pero el procesos inverso sólo se puede lograr por medio de una influencia externa . Cuando un bloque se desliza sobre una superficie áspera, finalmente se detendrá. Dichos procesos unidireccionales se llaman procesos irreversibles. Un PROCESO es IRREVERSIBLE si el sistema y sus alrededores no pueden regresarse a su estado inicial.
Un sistema puede ser REVERSIBLE si el sistema pasa de un estado inicial a un estado final a través de una sucesión de estados de equilibrio. Si un proceso es real ocurre en forma cuasiestática, es decir, lo suficientemente lento como para que cada estado difiera de modo infinitesimal del equilibrio, se puede considerar reversible.
Como un proceso reversible se define por una sucesión de estado de equilibrio se puede representar por una curva en un diagrama de PV, en la cual se establece la trayectoria del proceso . Cada punto sobre la curva representa uno de los estado de equilibrio intermedios. Por otro lado, un proceso irreversible es aquel que pasa de un estado inicial a uno final a través de una serie de estados de no-equilibrio. En este caso, sólo los estado inicial y final se pueden representar en un diagrama de PV. Los estados intermedios, de no equilibrio pueden tener volúmenes bien definidos, pero estos estados no están caracterizados por una presión única para todo el sistema . En lugar de ello, existen variaciones en la presión (y temperatura) a través del rango de volumen y estas variaciones no persistirán si se dejan en libertad (es decir, condiciones de no equilibrio). Por esta razón, no es posible representar con una línea un proceso irreversible en un diagrama de PV.

Fig. : El proceso reversible entre dos estados de equilibrio i y f se puede representar por una línea en un diagrama PV. Cada punto de esta línea representa un estado de equilibrio. Un proceso irreversible pasa por una serie de estados de no equlibrio y no se puede representar por una línea en éste diagrama .

 

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Thermal metamorphism (geology), metamorfismo geotérmico
Thermal network, red térmica
Thermal neutron flux, flujo de neutrones térmicos
Thermal noise generator, generador de ruido térmico
Thermal noise, ruido térmico (Electrónica - Electronics ), Ruido que aparece debido a la agitación térmica de los electrones en un conductor. Si no se aplica tensión a un conductor, el número de electrones que pasan en una dirección por un punto en un momento dado, iguala al de los que pasan en dirección opuesta si la medida se hace en un período de tiempo apreciable. Sin embargo, hay excesos o defectos momentáneos de electrones y su variación con el tiempo constituye el ruido térmico
Thermal ohm, ohm térmico, ( Termodinámica ) Unidad de resistencia térmica igual a la resistencia térmica, para la cual, una diferencia de temperatura de 1 grado Kelvin, produce un flujo de entropía de 1 watt por grado Kelvin. También conocido por fourier
Thermal overload relay, relai térmico para sobrecarga
Thermal photography (Infrared thermography (IRT), thermal imaging, and thermal video are examples of infrared imaging science), fotografía térmica, la termografía infrarroja (IRT), la termografía y el vídeo térmico son ejemplos de la ciencia de imágenes por infrarrojos
Thermal potential difference, diferencia potencial térmica, ( Termodinámica ) Diferencia entre las temperaturas termodinámicas de dos puntos.
Thermal printer, impresora térmica ( Informática y Computación ) Impresora de funcionamiento sin impacto, de bajo costo y de resolución baja a media que utiliza papel sensible al calor. Cuando se calientan las agujas del cabezal de impresión y tocan el papel, éste se oscurece.
Thermal radiation, radiación térmica, ( Termodinámica ) See: radiación calorífica
Thermal reactor, reactor térmico
Thermal reflectance, reflexión térmica
Thermal reforming, reformación térmica
Thermal relay, relé térmico, relai térmico. (Electrónica - Electronics ), Un relé cuyo funcionamiento depende del efecto de calentamiento de una corriente eléctrica .
Thermal resistance, resistencia térmica (Electrónica - Electronics ), La diferencia de temperatura entre dos puntos, dividida por la energía que circula entre ellos una vez establecido el equilibrio térmico. Por lo tanto, es la diferencia de temperatura por unidad de disipación y puede medirse en °C por watio. El concepto es útil en el diseño de radiadores, que han de tener una resistencia mínima para poder disipar satisfactoriamente la potencia transmitida a través de ellos. La resistencia térmica depende principalmente de la masa y la superficie del radiador; resistencia térmica ( Termodinámica ) Medida de la capacidad de un cuerpo para impedir que circule calor por él; es igual a la diferencia entre las temperaturas de caras opuestas del cuerpo, dividida por la velocidad del flujo calorífico. También conocida por resistencia calorífica
Thermal resistivity, resistividad térmica, ( Termodinámica ) La recíproca de la conductividad térmica
Thermal resistor, resistor térmico
Thermal response, respuesta térmica
Thermal Rossby number, número térmico de Rossby, ( Mecánica de Fluidos ) Relación no dimensional de la fuerza de inercia debida al viento térmico y la fuerza de Coriolis, en el flujo de un fluido que es calentado por debajo
Thermal runaway, desbordamiento térmico (Electrónica - Electronics), Efecto acumulativo que tiene lugar en semiconductores, en los que el calor generado en el dispositivo por la corriente que lo atraviesa incrementa dicha corriente, elevando así la temperatura en mayor grado. Esto provoca un rápido aumento de la temperatura del dispositivo, que puede dañarlo e incluso destruirlo. Cuando hay peligro de desbordamiento térmico, los circuitos de transistores se diseñan para estabilizar la corriente media, proceso conocido como estabilización en CC o estabilización del punto de trabajo.
Thermal shield, blindaje térmico
Thermal stress, tensión térmica, ( Mecánica ) Tensión mecánica inducida en un cuerpo cuando algunas o todas sus partes no tienen libertad para dilatarse o contraerse bajo los cambios de temperatura
Thermal stress cracking, rotura por sobretensiones térmicas, ( Mecánica ) Rotura o agrietamiento de materiales (plásticos o metales) por sobreexposición de elevadas temperaturas y cambios repentinos de temperatura o grandes diferencias de temperatura
Thermal tuner, sintonizador térmico
Thermal tuning rate, velocidad de sintonía térmica
Thermal tuning sensitivity, sensibilidad de sintonía térmica
Thermal tuning time constant, constante de tiempo de sintonía térmica
Thermal tuning time, tiempo de sintonía térmica
Thermal tuning, sintonía térmica
Thermal utilization, utilización térmica
Thermal value, valor térmico, ( Termodinámica ) Calor producido por combustión generalmente expresado en calorías por gramo, o en unidades térmicas británicas por libra
Thermal wind energy storage, acumulación térmica de la energía del viento
Thermal x-rays, rayos x térmicos
Thermal, termal, térmico ( Termodinámica ) De o concerniente al calor; british thermal unit, unidad de cantidad de color.

 

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