S I G L O
FENÓMENOS TÉRMICOS DR. JOSE LUIS SANTANA FAJARDO
HISTORIA Y EVOLUCIÓN de LA
MÁQUINA TÉRMICA
DANIEL ALEJANDRO MATA CASTILLOSANTIAGO HERNAN OCHOA CABRERA
PAUL DAVID ALONSO MARTINEZ JUAN PABLO RODRIGUEZ JIMENEZ
Eolípila
I D.C.
De Herón de Alejandría
Primer uso registrado del calor como agente mecánico
Máquina de Newcomen
De Thomas Newcomen
Primera máquina térmica de uso industrial
XVIII
Máquina de Vapor
De James Watt
Instauración del vapor como la principal fuerza mecánica de trabajo
XIX
Ciclo de Carnot
De Sadi Carnot
Padre de la termodinámica
XXI
Modernidad
Usos de la máuina de vapor en la actualidad
Eolípila
La eolípila fue inventada en el siglo I por el ingeniero griego Herón de Alejandría. Se considera la primera máquina térmica de la historia. Durante mucho tiempo no fue científicamente estudiada y sirvió solo de juguete o entretenimiento.
Una eolípila es una máquina constituida por una cámara de aire, con tubos curvos por donde es expulsado el vapor. La fuerza resultante por esta expulsión hace que el mecanismo comience a girar, según la ley de acción-reacción. Normalmente, el agua se calienta en otra cámara, y se une a la anterior mediante tubos por donde pasa el vapor, aunque también puede ser calentada en la misma cámara desde donde se expulsa el vapor.
Usos modernos más comúnes
Aunque las máquinas de vapor tuvieron su auge durante la Revolución Industrial, y hoy en día su uso es limitado y especializado. Sin embargo, todavía se utilizan en ciertos contextos modernos:
1. Generación de energía eléctrica: Usa los combustibles fósiles como el carbón, petróleo o gas natural para quemados y producir calor, el principio básico sigue siendo el mismo: el vapor generado mueve turbinas conectadas a generadores eléctricos. También se usan en plantas de energía nuclear, donde el calor del reactor nuclear genera vapor para mover turbinas.
2. Trenes y barcos: Ferrocarriles turísticos: Algunos trenes de vapor se conservan y operan como atracciones turísticas o históricas. Barcos de vapor: Al igual que los trenes, algunos barcos antiguos funcionan como atracciones turísticas o museos flotantes.
Máquina de Vapor
La máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica. Este ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:
1. Se genera vapor de agua por el calentamiento en una caldera cerrada herméticamente, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela-manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.
2. El vapor a presión se controla mediante una serie de válvulas de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.
Ciclo de Carnot
El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico que se produce en un equipo o máquina cuando trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de una fuente de mayor temperatura y cediendo un calor Q2 a la de menor temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior.
El rendimiento de este ciclo viene definido por
η = 1− T2/T1
Es mayor que el producido por cualquier máquina que funcione cíclicamente entre las mismas fuentes de temperatura. Una máquina térmica que realiza este ciclo se denomina máquina de Carnot.
Fue publicado por Sadi Carnot en 1824 en su único libro Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas propias a desarrollar esta potencia y permitió abrir el camino para la formulación de la segunda ley de la termodinámica.
Máquina de Newcomen
La máquina de Newcomen, o máquina de vapor atmosférica, fue inventada en 1712 por Thomas Newcomen, asesorado por el físico Robert Hooke y por el mecánico John Calley. Esta máquina supuso una mejora frente a la máquina de Thomas Savery.
El funcionamiento de ambas máquinas era similar. Ambas creaban el vacío en un depósito a base de enfriar vapor de agua. La diferencia estaba en que mientras en la máquina de Savery era el propio vacío del depósito el que absorbía el agua de la mina, en la máquina de Newcomen el vacío creado en un cilindro tiraba de una viga hacia abajo.
Poster CIFT 2024B
juan.rodriguez0852
Created on November 21, 2024
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S I G L O
FENÓMENOS TÉRMICOS DR. JOSE LUIS SANTANA FAJARDO
HISTORIA Y EVOLUCIÓN de LA
MÁQUINA TÉRMICA
DANIEL ALEJANDRO MATA CASTILLOSANTIAGO HERNAN OCHOA CABRERA
PAUL DAVID ALONSO MARTINEZ JUAN PABLO RODRIGUEZ JIMENEZ
Eolípila
I D.C.
De Herón de Alejandría
Primer uso registrado del calor como agente mecánico
Máquina de Newcomen
De Thomas Newcomen
Primera máquina térmica de uso industrial
XVIII
Máquina de Vapor
De James Watt
Instauración del vapor como la principal fuerza mecánica de trabajo
XIX
Ciclo de Carnot
De Sadi Carnot
Padre de la termodinámica
XXI
Modernidad
Usos de la máuina de vapor en la actualidad
Eolípila
La eolípila fue inventada en el siglo I por el ingeniero griego Herón de Alejandría. Se considera la primera máquina térmica de la historia. Durante mucho tiempo no fue científicamente estudiada y sirvió solo de juguete o entretenimiento.
Una eolípila es una máquina constituida por una cámara de aire, con tubos curvos por donde es expulsado el vapor. La fuerza resultante por esta expulsión hace que el mecanismo comience a girar, según la ley de acción-reacción. Normalmente, el agua se calienta en otra cámara, y se une a la anterior mediante tubos por donde pasa el vapor, aunque también puede ser calentada en la misma cámara desde donde se expulsa el vapor.
Usos modernos más comúnes
Aunque las máquinas de vapor tuvieron su auge durante la Revolución Industrial, y hoy en día su uso es limitado y especializado. Sin embargo, todavía se utilizan en ciertos contextos modernos:
1. Generación de energía eléctrica: Usa los combustibles fósiles como el carbón, petróleo o gas natural para quemados y producir calor, el principio básico sigue siendo el mismo: el vapor generado mueve turbinas conectadas a generadores eléctricos. También se usan en plantas de energía nuclear, donde el calor del reactor nuclear genera vapor para mover turbinas.
2. Trenes y barcos: Ferrocarriles turísticos: Algunos trenes de vapor se conservan y operan como atracciones turísticas o históricas. Barcos de vapor: Al igual que los trenes, algunos barcos antiguos funcionan como atracciones turísticas o museos flotantes.
Máquina de Vapor
La máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica. Este ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:
1. Se genera vapor de agua por el calentamiento en una caldera cerrada herméticamente, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela-manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.
2. El vapor a presión se controla mediante una serie de válvulas de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.
Ciclo de Carnot
El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico que se produce en un equipo o máquina cuando trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de una fuente de mayor temperatura y cediendo un calor Q2 a la de menor temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior.
El rendimiento de este ciclo viene definido por η = 1− T2/T1 Es mayor que el producido por cualquier máquina que funcione cíclicamente entre las mismas fuentes de temperatura. Una máquina térmica que realiza este ciclo se denomina máquina de Carnot.
Fue publicado por Sadi Carnot en 1824 en su único libro Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas propias a desarrollar esta potencia y permitió abrir el camino para la formulación de la segunda ley de la termodinámica.
Máquina de Newcomen
La máquina de Newcomen, o máquina de vapor atmosférica, fue inventada en 1712 por Thomas Newcomen, asesorado por el físico Robert Hooke y por el mecánico John Calley. Esta máquina supuso una mejora frente a la máquina de Thomas Savery.
El funcionamiento de ambas máquinas era similar. Ambas creaban el vacío en un depósito a base de enfriar vapor de agua. La diferencia estaba en que mientras en la máquina de Savery era el propio vacío del depósito el que absorbía el agua de la mina, en la máquina de Newcomen el vacío creado en un cilindro tiraba de una viga hacia abajo.