Segon Principi de la Termodinàmica i Màquines Tèrmiques

2n principi de la termodinàmica:

La calor flueix sempre des d'un cos calent a un altre de fred espontàniament, però no a l'inrevés. Per fer-ho cal efectuar un treball per mitjà de determinats dispositius. El treball es pot convertir directament i íntegrament en calor, però per convertir la calor en treball calen dispositius, que, a més, no ho faran mai íntegrament.

Màquines tèrmiques:

Dispositius capaços d'extreure la calor d'un cos fred i cedir-lo a un de calent o de convertir la calor en una certa quantitat de treball.

Màquina de Carnot:

Màquina tèrmica reversible: és aquella que funciona cíclicament de manera que, quan evoluciona d'un estat a un altre, pot efectuar el camí invers sense pèrdues d'energia.

Màquines tèrmiques generadores d'energia mecànica:

Reben calor d'una font d'alta temperatura, transformen en treball una certa quantitat de calor que reben, alliberen una certa quantitat de calor a una font de baixa temperatura i operen dins d'un cicle.

Motor dièsel o de compressió:

Expansió -> temperatura i pressió elevades, injector, bomba d'injecció, rendiment elevat, duradors, consum més baix, més econòmics.

Màquina frigorífica:

1. El compressor aspira, per una banda, el gas procedent de l'evaporador, amb la qual cosa disminueix la pressió i s'accelera la vaporització, i, per l'altra, el comprimeix adiabàticament cap al condensador.
2. El gas es liqua al condensador i cedeix la calor (Qh), per la qual cosa es produeix una compressió isotèrmica, a causa del canvi d'estat en què es cedeix la calor latent de vaporització a la font calenta, i per això es manté la temperatura.
3. Expansió adiabàtica al tub capil·lar, la temperatura del líquid disminueix i també la pressió, amb la qual cosa comença a vaporitzar-se. Durant aquest procés es podria fer treball si l'expansió la duguéssim a terme mitjançant una turbina.
4. Es produeix una altra expansió, aquesta cop isotèrmica, a l'evaporador i és aquí on es duu a terme la refrigeració, per la qual cosa absorbeix la calor (Qc). Com que hi ha un canvi d'estat, la temperatura es manté constant i la calor absorbida correspon a la calor latent de vaporització. Aquí és absorbida i refredada, per tant, l'ambient de l'evaporador és aspirat pel compressor per iniciar un altre procés.

Bomba de calor:

Refrigerador on s'aprofita la calor cedida al condensador per escalfar un recinte, i que actua com un sistema de calefacció. S'anomena bomba perquè bomba calor des d'una font freda a una de calenta.