Termodinàmica, Filosofia Grega: Resum i Conceptes Clau

Termodinàmica i Màquines Tèrmiques

La calor sempre flueix d'un cos calent a un altre 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. Generadors d'energia mecànica. Màquina tèrmica reversible és la que funciona cíclicament de manera que, quan evoluciona d'un estat a un altre, pot efectuar el camí invers sense pèrdues d'energia.

Entropia i Irreversibilitat

La irreversibilitat és inevitable. El flux d'entropia augmenta a mesura que la calor passa d'un sistema a un altre de Tª més baixa. En un sistema adiabàtic el flux d'entropia és nul, perquè no hi ha bescanvi de calor: sistema isoentròpic. En una màquina reversible, l'entropia total és constant. L'entropia de l'Univers no pot disminuir, en els processos reversibles no varia i en els irreversibles augmenta.

Instal·lacions de Vapor

Caldera o generador de vapor: té dos dipòsits units per un feix de tubs (serpentins) per on passen els fums a alta temperatura procedents de la combustió. Així s'augmenta la superfície de contacte de l'aigua que cal vaporitzar. El vapor generat al dipòsit superior passa per un serpentí a la turbina a on s'expansiona i produeix treball. El vapor condensat i transformat en aigua líquida a través d'una bomba passa de nou a la caldera amb l'economitzador a on escalfa els fums procedents de la combustió que surten de la caldera. Els fums procedents de la combustió abans de ser alliberats per la xemeneia, escalfen l'aire amb un bescanviador de calor format per conductes.

Turbines d'Acció i Reacció

TURBINES D'ACCIÓ: El vapor procedent de la caldera arriba a una roda fixa que té toveres equidistants del centre i repartides uniformement. A les toveres el vapor s'expansiona i transforma l'energia potencial en energia cinètica. El vapor a gran velocitat incideix sobre els àleps d'una roda i la fa girar.

TURBINES DE REACCIÓ: Tenen una sèrie de rodets amb àleps a la perifèria, uns fixos i altres mòbils, col·locats alternativament amb diàmetres creixents. El vapor entra frontalment, els àleps fixos actuen com toveres, i els mòbils estan connectats a l'arbre de sortida.

Motor de Quatre Temps (Otto)

Motor de quatre temps o Otto: Utilitzen benzina. Un pistó transforma el moviment alternatiu en circular amb un mecanisme biela-maneta.

Temps d'admissió: Comença quan el pistó ha baixat una mica del PMS. En baixar una mica el pistó amb les vàlvules tancades, per depressió en obrir-se les vàlvules, entra aire filtrat i escalfat de l'exterior. En arribar el pistó al PMI l'aire per inèrcia encara té una certa velocitat i les vàlvules es tanquen assegurant una bona emplenada.

Temps de compressió: El pistó puja fins una mica abans del PMS.

Temps d'explosió: Abans d'arribar al PMS, s'injecta la gasolina dins el conducte d'admissió o a la cambra de combustió amb l'aire comprimit. Es fa a través dels injectors electrònics. Es provoca una explosió amb una guspira elèctrica d'una bugia, que inflama la mescla. Augmenta P i T. Els gasos empenyen el pistó fins al PMI. La combustió no és instantània i per això comença l'explosió una mica abans del PMS. Un front de flama avança fins al cap del pistó i la combustió d'aquesta manera resulta completa.

Temps d'escapament: Abans d'arribar el pistó al PMI s'obren les vàlvules d'escapament i comencen a sortir gasos de la combustió. Quan arriba el pistó al PMS les vàlvules es tanquen i el cicle comença de nou.

Motor de Dos Temps (2T)

2t: Tenen els mateixos processos termodinàmics, però es produeixen de forma diferent. Admissió i compressió són simultanis. Explosió i escapament també són simultanis. El treball productiu es produeix a cada volta de cigonyal. Els gasos d'admissió entren al mateix temps que surten els d'escapament. No porten vàlvules ni arbre de lleves. Són lleugers i més econòmics. Ex. ciclomotor.

Motor Dièsel (Encesa per Compressió)

Motor d'encesa per compressió dièsel: Explosió espontània per T i P. Utilitzen gasoil. Poden ser de 2 o 4 temps. S'omple el cilindre només d'aire i es comprimeix a molta pressió. Abans d'arribar al PMS l'injector aboca el combustible atomitzat, s'inflama i la combustió és simultània a tots els punts de la cambra. Soroll característic. L'entrada de combustible dura un cert temps, comença abans del PMS i acaba després que el pistó inicia el descens cap a PMI. Es produeix combustió tot el temps perquè el combustible es va cremant quan va entrant.

Filosofia Grega Presocràtica

Elements Religiosos i Filosòfics en el Pitagorisme

En el pitagorisme, juntament amb el pensament racional hi trobem un component místic i religiós basada en el culte, més aviat extern, als déus olímpics. Un dels moviments religiosos més importants va ser l'orfisme, principals creences. Creien que els éssers humans o qualsevol altre ésser viu estava constituït per dos components: cos i ànima. Creuen que el cos només es pot abandonar mitjançant la mort però les ànimes es veuen sotmeses a un cicle de transmigracions. Pitàgores mateix recordava quatre reencarnacions anteriors. La finalitat del pitagorisme és, doncs, la purificació de l'ànima. L'estudi era la via per adquirir la perfecció però havia de ser un estudi de les activitats més espiritualitzadores, la ciència més perfecta (la dels nombres i figures geomètriques) i també la música. Els pitagòrics van estudiar les matemàtiques per raons religioses i les van entendre d'una manera purament especulativa. Tot el que hi ha al món és la manifestació de l'harmonia que regeix totes les coses.

Heràclit: La Filosofia de l'Esdevenir

Heràclit reflexiona sobre la realitat i el coneixement. Ell diu que la realitat és múltiple i canviant: múltiple, perquè se'ns presenta pluralitat de coses; canviant, perquè cada cosa sense excepció està sotmesa al canvi. La realitat és variable i inestable. Aristòtil sintetitzava la idea d'Heràclit com Panta rei (tot flueix). Ell diu que tot està regit per un logos, és a dir, una harmonia, ordre i proporció, una llei present en l'esdevenir ininterromput. Ell diu que ésser és igual a canvi. L'arkhé seu és el foc perquè ni s'origina ni es destrueix, es troba sempre en procés d'alteració.

Parmènides: L'Ésser i el No Ésser

Segons Parmènides, la via de la veritat és la que afirma que l'ésser és i que el no-ésser no és, i nega que el no-ésser sigui i que l'ésser no sigui. L'ésser mai podrà ser no ésser, és etern ja que en el passat, present i futur sempre és el mateix. Mai podrà canviar, ni l'ésser era d'una forma ni l'ésser serà d'una altra forma, l'ésser és immutable i etern.

Característiques de la Filosofia Pluralista

Els pensadors posteriors a Parmènides, els pluralistes, intentaran superar a Parmènides, tot i que en mantindran alguns principis. Així tot el pensament grec admetria que:

• La realitat no pot generar-se del no-res: del no-res no prové res.
• Les dues fonts de coneixement (raó i sentits) i el resultat (coneixement cert i opinió) són distints i oposats. La raó és perfecta per al raonament.
• L'esfera és la figura geomètrica més perfecta.

Dintre dels pluralistes trobem a Empèdocles, Anaxàgores i més endavant Demòcrit que continuen la reflexió jònica sobre la naturalesa i el seu principi. Això no obstant, tots tres accepten, seguint Parmènides que no és possible ni la creació ni l'aniquilació de les coses; només existeixen combinacions i recombinacions d'elements preexistents, immutables i eterns com l'ésser de Parmènides. El fet de que siguin anomenats pluralistes és perquè si acceptem el principi de Parmènides que res no es crea ni es destrueix, l'única manera d'explicar el canvi observat és admetre que hi ha d'haver diverses substàncies originàries i no una de sola, com creien els jònics (per exemple, el naixement no és més que composició i la destrucció, descomposició d'uns elements que continuen sent sempre els mateixos).

Comparació entre Empèdocles i Anaxàgores

EMPÈDOCLES: és l'autor de la teoria dels quatre elements, que, a través d'Aristòtil, perdurarà fins al Renaixement: el foc, l'aire, l'aigua i la terra. Tota entitat particular és per tant un agregat que es forma per la unió de porcions diverses d'aquests elements i es destrueix per la separació dels elements constituents.

ANAXÀGORES: Està d'acord amb la posició general dels pluralistes: res no es crea ni es destrueix, no hi ha més que mescla o separació de coses existents. Però a pesar de tenir com a base aquest ideal, per a Anaxàgores li semblarà insuficient i voldrà explicar els canvis que tenen lloc en la naturalesa i la diversitat infinita que hi podem observar (no creu per tant que tot provingui de quatre elements primordials i pensa a més que la diversitat qualitativa de la naturalesa és originària).