CURSO: FUERZA MOTRIZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA, ELECTRONICA Y SISTEMAS

ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

FUERZA MOTRIZTEMA:PRINCIPIOS Y COMCEPTOS DE LA FUERZA MOTRIZ TERMICAPRESENTADO POR SALGUERO SOLIS JHON LEONARDO CODIGO: 112064

SEMESTRE : IX

29/04/2015

PUNO

NDICE

1) JUSTIFICACIN....22) INTRODUCCIN..23) OBJETIVOS..3 Objetivos generales..3 Objetivos especficos...34) MARCO TERICO..4FUERZA MOTRIZ TRMICA.4ENERGA INTERNA ....4PRINCIPIOS DE LA TERMODINMICA.....4PROCESOS..5ENUNCIADOS CLSICOS DE LA SEGUNDA LEY......7SEGUNDA LEY Y ENTROPA...8APLICACIONES EN LA INGENIERA.105) CONCLUSIN..136) RECOMENDACIONES.137) BIBLIOGRAFA...13

1) JUSTIFICACINLas leyes de la termodinmica tratan de la transferencia de energa, pero slo se aplican a sistemas que estn en equilibrio (pueden utilizarse para predecir la cantidad de energa requerida para modificar un sistema de un estado de equilibrio a otro), pero no sirven para predecir la rapidez (tiempo) con que pueden producirse estos cambios.La transferencia de calor, complementa los principios termodinmicos, proporcionando mtodos de anlisis que permitan predecir esta velocidad de transferencia trmica.Es la energa en trnsito debido a una diferencia de temperaturas en un cuerpo o entre cuerpos diferentes.Siempre que exista una diferencia de temperatura, la energa se transfiere de la regin de mayor temperatura a la de menor temperaturaDe acuerdo con los conceptos de la Termodinmica, la energa que se transfiere como resultado de una diferencia de temperatura es el calor.2) INTRODUCCINFUERZA MOTRIZ TRMICAEn mecnica clsica, el trabajo que realiza una fuerza se define como el producto de sta por el camino que recorre su punto de aplicacin y por el coseno del ngulo que forman la una con el otro. El trabajo es una magnitud fsica escalar que se representa con la letra W (del ingls Work) y se expresa en unidades de energa. Matemticamente: W = F s cos . Donde W es el trabajo mecnico, F es la magnitud de la fuerza, s es la magnitud del desplazamiento y es el ngulo que forman entre s la fuerza y el desplazamiento. TRABAJO DE EXPANSIN Y COMPRESIN En termodinmica el trabajo que se realiza cuando un gas se expande o se comprime ejerciendo una presin desde un volumen A hasta otro volumen B. El trabajo es, en general, dependiente de la trayectoria y, por lo tanto, no constituye una variable de estado. La unidad bsica de trabajo en el S.I. es newton por metro y se denomina joule o julio, y es la misma unidad que mide la energa. Por eso se entiende que la energa es la capacidad para realizar un trabajo o que el trabajo provoca una variacin de energa. El trabajo, desde el punto de vista mecnico, suele definirse como el producto de una fuerza por la distancia recorrida en la direccin de la fuerza. La definicin de trabajo desde el punto de vista termodinmico es ms general: un sistema realiza trabajo, interaccin entre el sistema y su entorno, si el nico efecto sobre el entorno podra ser el levantamiento de un peso. La magnitud del trabajo es el producto del peso por la distancia que podra levantarse. Figura 2.1: El trabajo en los diagramas de CLAYPERON. El convenio elegido para trabajo positivo es que si el sistema realiza trabajo sobre su entorno, entonces es positivo. El trabajo que realiza un mbolo que comprime un fluido es negativo mientras que un fluido expandindose contra un mbolo realiza un trabajo positivo.

3) OBJETIVOS

Objetivos generales

La Fuerza motriz abarca una amplia gama de fenmenos fsicos que hay que comprender antes de proceder a desarrollar la metodologa que conduzca al diseo trmico de los sistemas correspondientes

Objetivos especficos

Comprender los principios fundamentales de la fuerza motriz trmica esencialmente de la fuerza motriz trmica explicar los conceptos bsicos y funcionamiento en aplicaciones de la ingeniera

4) MARCO TERICOFUERZA MOTRIZ TRMICAENERGA INTERNA La energa interna U de un sistema intenta ser un reflejo de la energa a escala microscpica. Ms concretamente, es la suma de la energa cintica interna, es decir, de las sumas de las energas cinticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de la energa potencial interna, que es la energa potencial asociada a las interacciones entre estas individualidades. La energa interna no incluye la energa cintica traslacional o rotacional del sistema como un todo. Tampoco incluye la energa potencial que el cuerpo pueda tener por su localizacin en un campo gravitacional o electrosttico externo. Si pensamos en constituyentes atmicos o moleculares, ser el resultado de la suma de la energa cintica de las molculas o tomos que constituyen el sistema (de sus energas de traslacin, rotacin y vibracin), y de la energa potencial inter-molecular (debida a las fuerzas inter-moleculares). En un gas ideal monoatmico bastar con considerar la energa cintica de traslacin de sus molculas. En un gas ideal poli atmico, deberemos considerar adems la energa vibracional y rotacional de las mismas. La energa interna U es una propiedad extensiva. La propiedad intensiva asociada es la energa interna especfica u; es decir, u = U/m. En el caso de los sistemas simples en equilibrio, slo se necesitan dos propiedades para determinar el estado de una sustancia pura, como el aire o el vapor de agua. PRINCIPIOS DE LA TERMODINMICADeduccin de la primera ley Al primer principio de la termodinmica se le conoce generalmente con el nombre de principio de la conservacin de la energa. En los cursos de fsica elemental, el estudio de la conservacin de la energa hace hincapi en las variaciones de las energas cintica y potencial y en su relacin con el trabajo. En una formulacin ms general del principio de conservacin de la energa se incluyen los efectos de la transferencia de calor y de las variaciones de energa interna. Esta formulacin ms general recibe habitualmente el nombre de primer principio de la termodinmica. Tambin pueden incluirse otras formas de energa, tales como las energas electrosttica, magntica, de deformacin y superficial. El primer principio de la termodinmica o primera ley de la termodinmica se postula a partir del siguiente hecho experimental: En un sistema cerrado adiabtico (aislado) que evoluciona de un estado inicial A a otro estado final B, el trabajo realizado no depende ni del tipo de trabajo ni del proceso seguido. Este enunciado supone formalmente definido el concepto de trabajo termodinmico, y sabido que los sistemas termodinmicos slo pueden interaccionar de tres formas diferentes (interaccin msica, interaccin mecnica e interaccin trmica). Es por ello que la ley de la conservacin de la energa se utilice, fundamentalmente por simplicidad, como uno de los enunciados de la primera ley de la termodinmica: La variacin de energa de un sistema termodinmico cerrado es igual a la diferencia entre la cantidad de calor y la cantidad de trabajo intercambiados por el sistema con sus alrededores.

PROCESOSPROCESO ADIABTICO En termodinmica se designa como proceso adiabtico a aquel en el cual el sistema no intercambia calor con su entorno (Q = 0). Un proceso adiabtico que es adems reversible se conoce como proceso isentrpico (S = 0). El trmino adiabtico hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un lmite adiabtico. En un proceso adiabtico la primera ley se puede escribir como: U + W = 0. El calentamiento y enfriamiento adiabtico son procesos que comnmente ocurren debido al cambio en la presin de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales. PROCESO ISOTRMICO Se denomina proceso isotrmico o proceso isotermo a la evolucin reversible de un sistema termodinmico que transcurre a temperatura constante. La compresin o la expansin de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo. La expansin isoterma de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto trmico con otro sistema de capacidad calorfica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. Proceso IsobricoPROCESO ISOBRICO Es aquel proceso termodinmico que ocurre a presin constante. En l, el calor transferido a presin constante est relacionado con el resto de variables mediante: Q = U + p V. PROCESO ISOCRICO Un proceso Isocrico, tambin llamado proceso isomtrico o iso volumtrico es un proceso termodinmico en el cual el volumen permanece constante. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presin-volumen. Aplicando la primera ley de la termodinmica, podemos deducir que Q, el cambio de la energa interna del sistema es: Q = U, Es decir, para un proceso Isocrico todo el calor que transfiramos al sistema que- dar a su energa interna. Si la cantidad de gas permanece constante, entonces el incremento de energa ser proporcional al incremento de temperatura.ENUNCIADOS CLSICOS DE LA SEGUNDA LEYLa segunda ley de la termodinmica ha sido expresada de muchas maneras diferentes. Es imposible un proceso cuyo nico resultado sea la transferencia de energa en forma de calor de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor temperatura. ENUNCIADO DE CLAUSIUSEs imposible todo proceso cclico cuyo nico resultado sea la absorcin de energa en forma de calor procedente de un foco trmico (o reservorio o depsito trmico), y la conversin de toda sta energa en forma de calor en energa en forma de trabajo.ENUNCIADO DE KELVIN-PLANCK Algunos corolarios del principio, a veces empleados como enunciados alternativos. Ningn proceso cclico es tal que el sistema en el que ocurre y su entorno puedan volver a la vez al mismo estado del que partieron. En un sistema aislado, ningn proceso puede ocurrir si a l se asocia una disminucin de la entropa total del sistema. Corolario del principio, debido a Clausius. Visualmente, el segundo principio se puede expresar imaginando una caldera de un barco de vapor. Esta no podra producir trabajo si no fuese porque el vapor se encuentra a temperaturas y presin elevadas comparadas con el medio que la rodea. PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICADeduccin de la primera ley Al primer principio de la termodinmica se le conoce generalmente con el nombre de principio de la conservacin de la energa. En los cursos de fsica elemental, el estudio de la conservacin de la energa hace hincapi en las variaciones de las energas cintica y potencial y en su relacin con el trabajo. En una formulacin ms general del principio de conservacin de la energa se incluyen los efectos de la transferencia de calor y de las variaciones de energa interna. Esta formulacin ms general recibe habitualmente el nombre de primer principio de la termodinmica. Tambin pueden incluirse otras formas de energa, tales como las energas electrosttica, magntica, de deformacin y superficial. El primer principio de la termodinmica o primera ley de la termodinmica se postula a partir del siguiente hecho experimental: En un sistema cerrado adiabtico (aislado) que evoluciona de un estado inicial A a otro estado final B, el trabajo realizado no depende ni del tipo de trabajo ni del proceso seguido. Este enunciado supone formalmente definido el concepto de trabajo termodinmico, y sabido que los sistemas termodinmicos slo pueden interaccionar de tres formas diferentes (interaccin msica, interaccin mecnica e interaccin trmica). Es por ello que la ley de la conservacin de la energa se utilice, fundamentalmente por simplicidad, como uno de los enunciados de la primera ley de la termodinmica: La variacin de energa de un sistema termodinmico cerrado es igual a la diferencia entre la cantidad de calor y la cantidad de trabajo intercambiados por el sistema con sus alrededores. Proceso adiabtico En termodinmica se designa como proceso adiabtico a aquel en el cual el sistema no intercambia calor con su entorno (Q = 0). Un proceso adiabtico que es adems reversible se conoce como proceso isentrpico (S = 0). El trmino adiabtico hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un lmite adiabtico. En un proceso adiabtico la primera ley se puede escribir como: U + W = 0. El calentamiento y enfriamiento adiabtico son procesos que comnmente ocurren debido al cambio en la presin de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales. Proceso isotrmico Se denomina proceso isotrmico o proceso isotermo a la evolucin reversible de un sistema termodinmico que transcurre a temperatura constante. La compresin o la expansin de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo. La expansin isoterma de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto trmico con otro sistema de capacidad calorfica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. Proceso IsobricoProceso Isobrico es aquel proceso termodinmico que ocurre a presin constante. En l, el calor transferido a presin constante est relacionado con el resto de variables mediante: Q = U + p V. Proceso Isocrico Un proceso Isocrico, tambin llamado proceso isomtrico o iso volumtrico es un proceso termodinmico en el cual el volumen permanece constante. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presin-volumen. Aplicando la primera ley de la termodinmica, podemos deducir que Q, el cambio de la energa interna del sistema es: Q = U, Es decir, para un proceso Isocrico todo el calor que transfiramos al sistema que- dar a su energa interna. Si la cantidad de gas permanece constante, entonces el incremento de energa ser proporcional al incremento de temperatura.ENUNCIADOS CLSICOS DE LA SEGUNDA LEYLa segunda ley de la termodinmica ha sido expresada de muchas maneras diferentes. Es imposible un proceso cuyo nico resultado sea la transferencia de energa en forma de calor de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor temperatura. Enunciado de Clausius. Es imposible todo proceso cclico cuyo nico resultado sea la absorcin de energa en forma de calor procedente de un foco trmico (o reservorio o depsito trmico), y la conversin de toda sta energa en forma de calor en energa en forma de trabajo. Enunciado de Kelvin-Planck. Algunos corolarios del principio, a veces empleados como enunciados alternativos. Ningn proceso cclico es tal que el sistema en el que ocurre y su entorno puedan volver a la vez al mismo estado del que partieron. En un sistema aislado, ningn proceso puede ocurrir si a l se asocia una disminucin de la entropa total del sistema. Corolario del principio, debido a Clausius. Visualmente, el segundo principio se puede expresar imaginando una caldera de un barco de vapor. Esta no podra producir trabajo si no fuese porque el vapor se encuentra a temperaturas y presin elevadas comparadas con el medio que la rodea. SEGUNDA LEY Y ENTROPA La cantidad de entropa de cualquier sistema aislado termodinmicamente tiende a incrementarse con el tiempo. Ms sencillamente, cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energa tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio trmico. La entropa describe lo irreversible de los sistemas termodinmicos. La entropa (simbolizada como S) es la magnitud fsica que mide la parte de la energa que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una funcin de estado de carcter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se d de forma natural. La palabra entropa procede del griego y significa evolucin o transformacin. Fue Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarroll durante la dcada de 1850. La funcin termodinmica entropa es central para la segunda ley. La entropa puede interpretarse como una medida de la distribucin aleatoria de un sistema. Se dice que un sistema altamente distribuido al azar tiene alta entropa. Puesto que un sistema en una condicin improbable tendr una tendencia natural a reorganizarse a una condicin ms probable (similar a una distribucin al azar), esta reorganizacin resultar en un aumento de la entropa. La entropa alcanzar un mximo cuando el sistema se acerque al equilibrio, alcanzndose la configuracin de mayor probabilidad.La variacin de entropa nos muestra la variacin del orden molecular ocurrido en una reaccin qumica. Si el incremento de entropa es positivo, los productos presentan un mayor desorden molecular (mayor entropa) que los reactivos. En cambio, cuando el incremento es negativo, los productos son ms ordenados. Hay una relacin entre la entropa y la espontaneidad de una reaccin qumica, que viene dada por la energa de Gibbs. PROCESOS IRREVERSIBLES Un proceso es irreversible si involucra transferencia de calor a travs de una diferencia de temperatura finita entre el sistema y su entorno. Sin embargo, el sistema puede comportarse durante este proceso irreversible como si el calor fuera transferido reversiblemente a travs de una diferencia de temperatura infinitesimal. Se dice que este proceso es internamente reversible, porque nada ocurre dentro del sistema para que ste sea irreversible, pero es externamente irreversible. Un proceso satisface nuestra definicin de proceso reversible nicamente si es interna y externamente reversible. Los procesos adiabticos e isotrmicos sin friccin son interna y externamente reversibles. Un proceso que involucra friccin u otra irreversibilidad dentro del sistema, y tambin intercambia calor con el entorno a una temperatura diferente, es interna y externamente irreversible. Algunas relaciones desarrolladas para procesos reversibles involucran nica- mente propiedades del sistema, y por consiguiente son vlidas para procesos que son internamente reversibles, aun cuando sean externamente irreversibles. Un ciclo compuesto enteramente de procesos reversibles se conoce como ciclo reversible. Si todos los procesos son slo internamente reversibles, el ciclo es internamente reversible. Para llevar al sistema, de nuevo, a su estado original hay que aplicarle un trabajo mayor que el producido por el gas, dando como resultado una transferencia de calor hacia el entorno, con un aumento de la entropa global. Como los procesos reales son siempre irreversibles, siempre aumentar la entropa. As como la energa no puede crearse ni destruirse, la entropa puede crearse pero no destruirse. Podemos decir entonces que como el Universo es un sistema aislado, su entropa crece constantemente con el tiempo. Esto marca un sentido a la evolucin del mundo fsico, que llamamos Principio de evolucin. Cuando la entropa sea mxima en el universo, esto es, exista un equilibrio entre todas las temperaturas y presiones, llegar la muerte trmica del Universo (enunciado por Clausius). Toda la energa se encontrar en forma de calor y no podrn darse transformaciones energticas.

SEGUNDA LEY Y ENTROPA La cantidad de entropa de cualquier sistema aislado termodinmicamente tiende a incrementarse con el tiempo. Ms sencillamente, cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energa tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio trmico. La entropa describe lo irreversible de los sistemas termodinmicos. La entropa (simbolizada como S) es la magnitud fsica que mide la parte de la energa que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una funcin de estado de carcter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se d de forma natural. La palabra entropa procede del griego y significa evolucin o transformacin. Fue Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarroll durante la dcada de 1850. La funcin termodinmica entropa es central para la segunda ley. La entropa puede interpretarse como una medida de la distribucin aleatoria de un sistema. Se dice que un sistema altamente distribuido al azar tiene alta entropa. Puesto que un sistema en una condicin improbable tendr una tendencia natural a reorganizarse a una condicin ms probable (similar a una distribucin al azar), esta reorganizacin resultar en un aumento de la entropa. La entropa alcanzar un mximo cuando el sistema se acerque al equilibrio, alcanzndose la configuracin de mayor probabilidad.La variacin de entropa nos muestra la variacin del orden molecular ocurrido en una reaccin qumica. Si el incremento de entropa es positivo, los productos presentan un mayor desorden molecular (mayor entropa) que los reactivos. En cambio, cuando el incremento es negativo, los productos son ms ordenados. Hay una relacin entre la entropa y la espontaneidad de una reaccin qumica, que viene dada por la energa de Gibbs.PROCESOS IRREVERSIBLES Un proceso es irreversible si involucra transferencia de calor a travs de una diferencia de temperatura finita entre el sistema y su entorno. Sin embargo, el sistema puede comportarse durante este proceso irreversible como si el calor fuera transferido reversiblemente a travs de una diferencia de temperatura infinitesimal. Se dice que este proceso es internamente reversible, porque nada ocurre dentro del sistema para que ste sea irreversible, pero es externamente irreversible. Un proceso satisface nuestra definicin de proceso reversible nicamente si es interna y externamente reversible. Los procesos adiabticos e isotrmicos sin friccin son interna y externamente reversibles. Un proceso que involucra friccin u otra irreversibilidad dentro del sistema, y tambin intercambia calor con el entorno a una temperatura diferente, es interna y externamente irreversible. Algunas relaciones desarrolladas para procesos reversibles involucran nica- mente propiedades del sistema, y por consiguiente son vlidas para procesos que son internamente reversibles, aun cuando sean externamente irreversibles. Un ciclo compuesto enteramente de procesos reversibles se conoce como ciclo reversible. Si todos los procesos son slo internamente reversibles, el ciclo es internamente reversible. Para llevar al sistema, de nuevo, a su estado original hay que aplicarle un trabajo mayor que el producido por el gas, dando como resultado una transferencia de calor hacia el entorno, con un aumento de la entropa global. Como los procesos reales son siempre irreversibles, siempre aumentar la entropa. As como la energa no puede crearse ni destruirse, la entropa puede crearse pero no destruirse. Podemos decir entonces que como el Universo es un sistema aislado, su entropa crece constantemente con el tiempo. Esto marca un sentido a la evolucin del mundo fsico, que llamamos Principio de evolucin. Cuando la entropa sea mxima en el universo, esto es, exista un equilibrio entre todas las temperaturas y presiones, llegar la muerte trmica del Universo (enunciado por Clausius). Toda la energa se encontrar en forma de calor y no podrn darse transformaciones energticas.

APLICACIONES EN LA INGENIERA1. CALDERASLas mltiples aplicaciones que tienen las calderas industriales, las condiciones variadas de trabajo y las innumerables exigencias de orden tcnico y prctico que deben cumplir para que ofrezcan el mximo de garantas en cuanto a solidez, seguridad en su manejo, durabilidad y economa en su funcionamiento, ha obligado a los fabricantes de estos equipos a un perfeccionamiento constante a fin de encarar los problemas. La bsqueda de soluciones ha originado varios tipos existentes agrupados segn sus caractersticas ms importantes. El decreto N 48/84 define caldera como un recipiente metlico en el que se genera vapor a presin mediante la accin del calor. Una definicin completa sera... Caldera es un recipiente metlico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua, mediante la accin del calor a una temperatura superior a la del ambiente y presin mayor que la atmosfrica. Las calderas o generadores de vapor son dispositivos cuyo objetivo es: a) Generar agua caliente para calefaccin y uso general. b) Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefaccin. En este punto se tratarn slo aquellas partes generales relevantes propias del diseo de las calderas. Debido a que cada caldera dispone, dependiendo del tipo, de partes caractersticas, es muy difcil atribuir a todas ellas un determinado componente. En razn a lo anterior se analizarn las partes principales de las calderas en forma general, especificando en cada caso el tipo de caldera que dispone de dicho elemento.

2. REFRIGERANTESDe manera general, un refrigerante es cualquier cuerpo o substancia que acte como agente de enfriamiento, ab- sorbiendo calor de otro cuerpo o substancia. Desde el punto de vista de la refrigeracin mecnica por evaporacin de un lquido y la compresin de vapor, se puede definir al refrigerante como el medio para transportar calor desde donde lo absorbe por ebullicin, a baja temperatura y presin, hasta donde lo rechaza al condensarse a alta temperatura y presin. Los refrigerantes son los fluidos vitales en cualquier sistema de refrigeracin mecnica. Cualquier substancia que cambie de lquido a vapor y viceversa, puede funcionar como refrigerante, y dependiendo del rango de presiones y temperaturas a que haga estos cambios, va a tener una aplicacin til comercialmente. Existe un nmero muy grande de fluidos refrigerantes fcilmente licuables; sin embargo, slo unos cuantos son utilizados en la actualidad. Algunos se utilizaron mucho en el pasado, pero se eliminaron al incursionar otros con ciertas ventajas y caractersticas que los hacen ms apropiados. Recientemente, se decidi descontinuar algunos de esos refrigerantes antes del ao 2000, tales como el R-11, R-12, R-113, R-115, etc., debido al deterioro que causan a la capa de ozono en la estratsfera. En su lugar, se van a utilizar otros refrigerantes como el R-123, el R-134a y algunas mezclas ternarias (ver captulo 9). Los grandes fabricantes de refrigerantes, siguen trabajando en el desarrollo de nuevos productos. Los refrigerantes se identifican por nmeros despus de la letra R, que significa "refrigerante". El sistema de identificacin ha sido estandarizado por la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers). Es necesario estar familiarido con los nmeros, as como con los nombres de los refrigerantes. En la tabla 12.3, aparecen los refrigerantes ms comunes. Cabe mencionar que las mezclas zeotrpicas, son refrigerantes transitorios que se desarrollaron para substituir al R-22 y al R-502, aunque algunas de estas, van a permanecer como sustitutos de estos refrigerantes. Propiedades Termodinmicas Son aquellas que tienen relacin con el movimiento del calor. Estas propiedades se publican para cada refrigerante en forma de tablas. Estas tablas se dividen en dos secciones: Propiedades de Saturacin de Lquido y Vapor, y Propiedades del Vapor Sobrecalentado. Las primeras se dan comnmente a intervalos de temperatura, y las segundas, se dan tanto a intervalos de presin, como de temperatura. Estas tablas son elaboradas por los fabricantes de refrigerantes y algunas asociaciones relacionadas con refrigeracin, y se pueden encontrar en libros de texto, manuales o boletines tcnicos. Las de mayor aplicacin para resol- ver problemas de clculos y diseo de equipos, son las tablas de propiedades termodinmicas de saturacin. Propiedades de Saturacin. En la tabla 12.12, se muestra parcialmente las propiedades de saturacin para el R-22. La primera columna es la temperatura en grados centgrados. Las siguientes dos columnas, son presiones absoluta y manomtrica en kPa (o en psig). Las dos columnas siguientes son los valores del volumen, uno es la cantidad de litros que ocupa un kilogramo de refrigeran- te lquido, el otro, es la cantidad de m de vapor saturado de refrigerante que se necesita para hacer un kilogramo.

3. TURBINAS DE GASPRINCIPIO TERMODINMICO Una turbina de gas funciona segn el principio de ciclo abierto. Una caracterstica tpica del ciclo abierto es que: la sustancia activa se toma del ambiente y se vuelve al ambiente. Compresin adiabtica del gas fro con un compresor (A) de presin ambiente p1 a la presin p2, con el aumento de temperatura respectivo de T1 a T2. Calentamiento isobrico de gas de T2 a T3 mediante la alimentacin de calor. La alimentacin de calor se realiza quemando combustible con el oxgeno atmosfrico en la cmara de combustin (B). Expansin adiabtica de gas caliente en una turbina (C) de presin p2 a p1, con la reduccin de temperatura correspondiente de T3 a T4. Una parte de la potencia, que se extrae con la turbina, sirve para el accionamiento del compre- sor. El resto queda disponible como potencia til. As se puede accionar, p. ej., un generador (D). REAS DE APLICACIN Se utilizan turbinas de gas cuando se requiere una potencia alta y un peso escaso. Propulsin de aviones con motores turborreactores y de hlice Propulsin de barcos rpidos, locomotoras y vehculos de carga rpidos Propulsin de generadores elctricos en centrales energticas Propulsin de compresores y bombas en la extraccin de gas natural y aceite PRINCIPIO DE UNA TURBINA DE GAS DE EJE DOBLE Una turbina de gas de eje doble consta de dos turbinas independientes. La primera turbina (de alta presin) est acoplada de forma fija con el compre- sor y lo acciona. La segunda turbina (de potencia) no est conectada mecnicamente con la turbina de alta presin y produce la potencia til del sistema. Con esta se acciona un vehculo, una hlice o un generador. La ventaja de la turbina de gas de eje doble. Consiste en que el compresor y la turbina de alta presin se pueden utilizar con un nmero de revoluciones ptimo para la potencia. La turbina de potencia, por el contra- rio, se puede adaptar de forma ideal con el nmero de revoluciones o con el par a la funcin de propulsin. Mientras que en los vehculos se demanda una potencia muy variable, un alternador sincrnico funciona con un nmero de revoluciones lo ms constante posible. La turbina se acciona con gas combustible. Un compresor auxiliar accionado elctricamente (soplado inicial) pone en marcha la turbina. Con un nmero de revoluciones mnimo determinado, se insufla el gas combustible en la cmara de combustin y se enciende con electricidad. Al alcanzar el nmero de revoluciones de autoclavado, el compresor auxiliar se apaga y la turbina sigue funcionando con su propia energa.

5) CONCLUSINLa Ingeniera mecnica trata de los procesos de transferencia de calor y la metodologa para calcular la velocidad temporal con que stos se producen y as poder disear los componentes y sistemas en los que son de aplicacin.

6) RECOMENDACIONESLas aplicaciones de la fuerza motriz trmica debera mostrar su importancia de todas las ramas de la ingeniera por el elemental uso, de generacin de energa calorfica de donde se obtieneLa cual tambin la fuerza motriz termica se concentra elemetal mente de uso de combustibles la cual trae bastante contaminacin al medio ambiente , sera un gran apoyo a la humanidad concntranos en mejorar la eficiencia de los combustibles para as reducir su consumo y rentabilidad en el mercado mundial

7) BIBLIOGRAFA1. YUNUS A. ENGEL, YUNUS A, Transferencia de calor, Impreso en Mxico: Editorial McGraw Hill. Segunda edicin, 2004.2. CHAPMAN ALAN J, Fundamentals de Heat Transfer, Printed in the United States of America: Editorial Macmillan Publishing Company, Cuarta Edicin, 1974.3. HOLMAN J.P, Transferencia de calor. Espaa: Editorial McGraw Hill / Interamericana de S.A. U. Octava Edicin, 1998.4. KERN DONALD Q, Procesos de transferencia de calor, Mxico:Editorial Continental. S.A, Edicin Dcimo Novena, 1986.INTERNET1. http://es.wikipedia.org/wiki/intercambiador_de_calor. Intercambiador de calor de Wikipedia, la enciclopedia libre. 16/09/2007.2. http://www.ellaboratorio.sevif.org. Generalidades del intercambiador de placas. 30/0372005.3. http://www.scielo.org.ve/cielo.php?pid=S0378- 18442001000900003&script=sci_artt... Efecto en la hidrodinmica y transferencia de calor del desfasamiento entre placas de un intercambiador de calor de placas onduladas. 30/03/2005.4. http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S=718- 07642004000400007&script=sci_arttext. Evaluacin de intercambiador de calor compacto de tubos aleteados. 16/09/2007.5. http://www.itsimo.edu.mx/metalmecanica/tema1intercambiadores decalorudemavarra.pdf6. htpp://torresdeenfriamiwento.blogspot.com/2007/02/torres-de- enfriamiento.html.