Bueno, te respondería aquí.
Para este ciclo, conocido como ciclo de Carnot, el motor térmico funciona ciclo por ciclo. Recorreré un ciclo para entender sus significados. Tenga en cuenta que cada paso en el ciclo de Carnot es reversible .
- Paso 1 ([matemática] A \ a B [/ matemática]): expansión isotérmica a temperatura [matemática] T_h [/ matemática].
El sistema absorbe calor [matemática] Q_1 = Q_h> 0 [/ matemática] del medio ambiente.
Mientras tanto, funciona [matemática] W_1> 0 [/ matemática] para el medio ambiente. El trabajo es igual al área directamente debajo de la curva [matemáticas] AB [/ matemáticas].
El cambio de energía interna en este paso: [matemáticas] \ Delta U_1 = Q_1-W_1 = Q_h-W_1 [/ matemáticas]. - Paso 2 ([matemática] B \ a C [/ matemática]): expansión adiabática con caída de temperatura de [matemática] T_h [/ matemática] a [matemática] T_c [/ matemática].
El sistema no absorbe / libera calor: [matemática] Q_2 = 0 [/ matemática] y funciona [matemática] W_2> 0 [/ matemática] para el medio ambiente. El trabajo es igual al área directamente debajo de la curva [matemática] BC [/ matemática].
El cambio de energía interna en este paso: [matemática] \ Delta U_2 = Q_2-W_2 = -W_2 <0 [/ matemática]. - Paso 3 ([matemática] C \ a D [/ matemática]): compresión isotérmica a temperatura [matemática] T_c [/ matemática].
El sistema libera calor. Se “absorbe” el calor negativo de [matemáticas] Q_3 = -Q_c, Q_c> 0 [/ matemáticas] del medio ambiente.
Mientras tanto, funciona [matemática] W_3 <0 [/ matemática] para el medio ambiente. El trabajo es igual a menos el área directamente debajo de la curva [matemáticas] CD [/ matemáticas].
El cambio de energía interna en este paso: [matemática] \ Delta U_3 = Q_3-W_3 = -Q_c-W_3 [/ matemática]. - Paso 4 ([matemática] D \ a A [/ matemática]): compresión adiabática con aumento de temperatura de [matemática] T_c [/ matemática] a [matemática] T_h [/ matemática].
El sistema no absorbe / libera calor: [matemática] Q_4 = 0 [/ matemática] y funciona [matemática] W_4 <0 [/ matemática] para el medio ambiente. El trabajo es igual a menos el área directamente debajo de la curva [matemáticas] DA [/ matemáticas].
El cambio de energía interna en este paso: [matemática] \ Delta U_4 = Q_4-W_4 = -W_4 [/ matemática], [matemática] \ Delta U_4 <0 [/ matemática]
El trabajo neto total es un tipo de energía : [matemáticas] W = W_1 + W_2 + W_3 + W_4 [/ matemáticas], que es el área del área verde en el gráfico.
Cambio total de energía interna [matemática] \ Delta U = 0 [/ matemática]
De la conservación de la energía, tenemos [matemáticas] \ Delta U = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4-W [/ matemáticas], [matemáticas] \ Delta U = Q_h-Q_c-W = 0 [/ matemáticas]
Por lo tanto, [matemáticas] W = Q_h-Q_c [/ matemáticas]
La eficiencia térmica se define como el trabajo que las personas reciben del sistema (es decir, el trabajo neto [matemáticas] W [/ matemáticas]) sobre el calor que las personas agregan al sistema (es decir, [matemáticas] Q_h [/ matemáticas]. [Matemáticas] Q_c [/ math] no se considera porque a menudo no es fácil de reutilizar). Es una relación:
[matemáticas] \ eta = \ frac {W} {Q_h} = \ frac {Q_h-Q_c} {Q_h} = 1- \ frac {Q_c} {Q_h} [/ math]
Verá, la eficiencia térmica es una relación entre cero y [matemática] 100% [/ matemática].
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