Ciclo de Carnot (Máquina de Vapor)


Este applet de java muestra el proceso físico de la máquina de vapor.

El Ciclo de Carnot es un proceso reversible de cuatro etapas que consisten en:

1. compresión adiabática.

2. expansión isotermica a alta temperatura, T2.

3. expansión adiabática.

4.compresión isotermica a baja temeperatura, T1.

5. regreso a la etapa 1 y repetición del ciclo.

1. Establece los valores de Presión y Volumen del punto de inicial del proceso de compresión adiabática:

Si mueves el puntero del ratón dentro de la región P-V, el programa mostrará la posición del pistón que hace que en el interior del gas se den esas condiciones.

Pulsa para establecer los valores iniciales de P-V.

Antes de establecer el valor inicial de P-V, debes pulsar sobre la línea horizontal y arrastrar para cambiar el valor de la presión máxima (P máx).

Mueve el puntero hasta obtener los valores de P=1 atm y V=22.4 litros. Comprueba para ese punto el valor de PV / (nR).
¿ Sabes cuantos moles de gas hay dentro de la cámara del cilindro?.

2. Establece el punto inicial para el proceso de compresión isoterma:

muévete por el applete, escoge un punto y pulsa de nuevo.

3. Presiona el botón Iniciar para comenzar la animación y Reset para restablecer las condiciones iniciales.

Pulsando en + se incrementa la velocidad de la animación, pulsando en - la disminuye.

(Cada pulsación cambia la escala de tiempo en un factor de 1.25)

Una pulsación del botón DERECHO detiene la animación y otra la reanuda.

El rendimiento de la máquina de vapor se muestra en el applet.

Las temeperaturas de los gases del cilindro se representan en diferentes colores.

El color del pistón es :

Rojo cuando está en contacto con el gas a alta temperatura, T2 .

La longitud de la barra amarilla dentro del gas es proporcional al flujo de calor absorbido del foco caliente

Verde cuando está en contacto con el gas a baja temepratura. T1.

La longitud de la barra amarilla que penetra en la región del pistón es proporcional al flujo de calor que cede el gas al foco frío.

(La longitud total de la barra amarilla se corresponde con el máximo flujo de calor absorbido durante el proceso de expansión isotérmica. Parte de ese calor es cedido durante el proceso de compresión isotérmica. )

Azul durante el proceso adiabático.

4. Cp/Cv es la relación de los calores específicos del gas a presión y volumen constante.

Puedes introducir valores mayores que 1. (¡Sé razonable, de acuerdo!)
El programa se pondrá en los valores iniciales automáticamente.

5. Mientras la animación está parada puedes mover el puntero sobre ella para ver los valores de P y de V en el diagrama.


¡ Tus sugerencias serán muy estimadas!

E-mail : Please click hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw

Autor: Fu-Kwun Hwang, Dept. of physics, National
 Taiwan Normal University


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Traducción: José Villasuso Gato