Técnicas del automóvil motores

Politrópicas: Las transformaciones reales están situadas generalmente entre las isotermas y las adiabáticas, dado que en la realidad, y debido a la influencia de las paredes del cilindro, las evoluciones del gas se realizan siempre según una ley que implica un intercambio de calor. Pasando de un estado 1 a otro 2, encontraremos siempre la ley P¡V¡ = P 2 V 2 . Teniendo en cuenta que la isoterma de un gas perfecto cumple la ecuación p V = cte y la adiabática p-v^ = cte, las transformaciones reales tendrán por ecuación: p-v” = cte. A las transformaciones teóricas que cumplen esta ley se las denomina politrópicas, y es posi­ ble encontrar una politrópica cuya ecuación coincida exactamente con la real de exponente n. Este exponente tiene generalmente en las máquinas térmicas valores comprendidos entre y y 1, siendo y el resultado de dividir el valor del calor específico del gas a presión constante, por el del calor específico a volumen constante. También pueden conseguirse politrópicas con cual­ quier valor de n. De hecho, las isócoras, isóbaras, isotermas y adiabáticas, son casos particulares de las politrópicas. La ecuación pv"=cíe nos permite calcular la relación que existe entre las presiones y los volúmenes específicos de dos puntos 1 y 2 : / 7 ,v, 1 \ — Pi y p i Del mismo modo, para relacionar presiones con temperaturas o temperaturas con volúmenes se utilizan las expresiones: / \ n -1 V, H -1 Ejemplo de aplicación: Se comprime aire adiabáticamente desde una presión de 1 bar y 27 °C, hasta la presión de 20 bares. Calcular la temperatura final y la relación de volúmenes inicial y final, considerando el aire como un gas perfecto. _ r-i £ 1 . v P i y 1 , 4-1 = 20 '■' = 2,354 => r , = 2,354(27 + 273) = 706 °K = 433 °C _ V-, Pi = 2 0 '’" = 8 ,5 1. 4 PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA El Primer Principio de la Termodinámica suele enunciarse más concretamente, aplicando el Principio de Conservación de la Energía a un proceso en el que intervengan el calor y la energía interna, aparte de otras energías. Supongamos un sistema gaseoso (Fig. 1.10) encerrado en un cilindro al que está aplicada la fuerza F. En la posición inicial 1 se colocan unos pasadores P que inmovilizan el pistón, y se­ guidamente se apoya el cilindro sobre un sistema M de mayor temperatura durante un cierto tiempo, transcurrido el cual, se vuelven a separar ambos sistemas, retirando a continuación los pasadores P para permitir el movimiento del émbolo, que subirá hasta la posición 2.