Màquines tèrmiques

Termodinàmica


Les temperatures (T) s'ha d'expressar en valors absoluts (ºK). T= t+273º

variable fórmula unitats
Calor Q Leerzeichen gleich Leerzeichen m mal c unterer Index e mal linke klammer T unterer Index 2 minus T unterer Index 1 rechte klammer Leerzeichen Q =Calor a comunicar a un cos per elevar la seva Tª(J)
m = Massa (kg)
ce = Calor específic (J/kgºK)
T2 = Temperatura final (ºK)
T1 = Temperatura inicial (ºK)
Balanç Energètic Q unterer Index h Leerzeichen gleich Leerzeichen W Leerzeichen plus Q unterer Index c Leerzeichen Qh=Calor cedit o absorbit al focus calent (high) (J)
Qc= Calor cedit o absorbit al focus fred (cold) (J)
W = Treball (J)
Th = Temperatura absoluta del focus calent (ºK)
Tc = Temperatura absoluta del focus fred (ºK)
T = Temperatura absoluta (T= t+273º)

Màquines generadores d’energia mecànica


Balanç energètic motor

A partir de la calor d'un combustible (Qh) generen una energia mecànica (W).
Eficiència tèrmica
eta unterer Index t gleich W geteilt durch Q unterer Index h gleich Zähler Q unterer Index h minus Q unterer Index c geteilt durch Nenner Q unterer Index h Bruchergebnis gleich 1 minus Q unterer Index c geteilt durch Q unterer Index h ηt = eficiència tèrmica

W = Treball (J)
Qh= Calor cedit o absorbit al focus calent (high) (J)

Qc= Calor cedit o absorbit al focus fred (cold) (J)
Eficiència tèrmica de Carnot
eta unterer Index C gleich 1 minus T unterer Index c geteilt durch T unterer Index h ηC = eficiència tèrmica de Carnot (ideal)

Th= Temperatura absoluta del focus calent (ºK)

Tc= Temperatura absoluta del focus fred (ºK)
Eficiència tèrmica segons el segon principi
eta unterer Index S gleich eta unterer Index t geteilt durch eta unterer Index C ηS = eficiència tèrmica segons el segon principi
ηt = eficiència tèrmica real
ηC = eficiència tèrmica de Carnot (ideal)

 Màquines consumidores d’energia mecànica


Balanç energètic bomba de calor

A partir d'una energia mecànica (W) transporten calor d'un lloc fred a un lloc calent.

Coeficient d'eficiència COP 

C O P gleich Q unterer Index c geteilt durch W

COP = Coeficient d’eficàcia o Coeficient d'Operació

Qc= Calor absorbit al focus fred (cold) (J)
W = Treball (J)

Coeficient d'eficiència de Carnot COPC  

C O P unterer Index C gleich Zähler T unterer Index c geteilt durch Nenner T unterer Index H minus T unterer Index C Bruchergebnis

COPC = Coeficient d’eficàcia de Carnot (ideal)

Th = Temperatura absoluta del focus calent (ºK)
Tc = Temperatura absoluta del focus fred (ºK)

Entropia S                                                                                                 

  S schmales Leerzeichen gleich schmales Leerzeichen k Leerzeichen mal Leerzeichen ln Leerzeichen omega groß                                                                                    

S = Entropia (J/K)

k = Constante de Boltzmann     1,3806·10-23 (J/K)

ln = Logaritme natural

Ω = Nombre de microestats possibles per un sistema

Flux d'entropia ΔS                                                                                 

delta groß S Leerzeichen gleich schmales Leerzeichen Zähler öffnen senkrechter Strich Q i schließen senkrechter Strich geteilt durch Nenner T i Bruchergebnis                                                                                       

ΔS = Flux d'entropia (J/K)

Qi = Diferència de quantitat de calor entre dos sistemes (J)
Ti = Diferencia de temperatura entre dos sistemes (ºK)

Variació d'entropia universal ΔST                                              

 Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen A S unterer Index T Leerzeichen gleich A S unterer Index H Leerzeichen plus Leerzeichen A S unterer Index C Semikolon Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen o Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen A S unterer Index T Leerzeichen gleich minus Zähler öffnen senkrechter Strich Q unterer Index H schließen senkrechter Strich geteilt durch Nenner T unterer Index H Bruchergebnis Leerzeichen minus Zähler öffnen senkrechter Strich Q unterer Index C schließen senkrechter Strich geteilt durch Nenner T unterer Index C Bruchergebnis              

QH = Quantitat de calor de la font calenta (J)

QC = Quantitat de calor de la font freda (J)

TH = Temperatura de font calenta (ºK)
TC = Temperatura de font freda (ºK)



Càlculs en motors tèrmics
variable fórmula unitats
Cilindrada unitària V unterer Index u gleich gerade pi gerade r im Quadrat mal gerade c gleich gerade pi gerade D im Quadrat geteilt durch 4 mal gerade c VU = Volum d’un cilindre (cm3)
r = Radi del cilindre (cm)
D = Diàmetre del cilindre (cm)
c = Cursa o carrera del pistó, que és la distancia entre el PMS i el PMI (cm)
Cilindrada total  V unterer Index T Leerzeichen gleich Leerzeichen V unterer Index U Leerzeichen mal Leerzeichen n unterer Index c VT = Volum total del motor (cm3)
nc = Número de cilindres 
Relació de compressió  r gleich Zähler V unterer Index u plus V unterer Index c geteilt durch Nenner V unterer Index c Bruchergebnis Vc = Volum de la cambra de combustió (cm3)
r = relació de compressió 
Potència de rotació  P Leerzeichen gleich Leerzeichen gamma groß Leerzeichen mal Leerzeichen omega Г = Parell motor (N·m)
ω = Velocitat angular (rad/s)
Àrea d'un cercle A gleich gerade pi gerade r im Quadrat gleich gerade pi gerade D im Quadrat geteilt durch 4  A (S) = àrea = secció = superfície (m2)
     

 

 

Zuletzt geändert: Freitag, 11. Oktober 2019, 13:44