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Ciclo Carnot. Física.

Entre las diversas formas en que se puede realizar un ciclo hay una en particular denominada ciclo de Carnot, llamado así por Sadi Carnot (1796-1832), físico francés notable por sus trabajos en termodinámica, que fue el primero en demostrar la relación cuantitativa entre trabajo y calor.

El ciclo de Carnot está formado por cuatro procesos: dos isotérmicos alternados con dos adiabáticos. En la figura se representa el ciclo para un gas ideal y consiste en los siguiente. En la primera etapa se produce una expansión isotérmica representada por la curva AB. El gas absorbe el calor Q_1 de una fuente que se encuentra a T_1. En la segunda etapa, la curva BC, se presenta una expansión adiabática, por lo que la temperatura disminuye a T_2. En la tercera etapa, curva CD, se da una compresión isotérmica, en el cual el gas cede calor Q_2 a la fuente fría que se encuentra a T_2. Finalmente en la cuarta etapa, la curva DA, se presenta una compresión adiabática para regresar a las condiciones iniciales.

La importancia del ciclo de Carnot reside en que establece que ninguna máquina térmica que opere entre dos fuentes a T_1 y T_2 puede tener mayor rendimiento que una máquina ideal de Carnot que trabaje entre estas mismas temperaturas.

Existen tres clases principales de máquinas térmicas: las de vapor, los motores de combustión interna y los motores de reacción, pero independientemente del tipo de que se trate, su principio de funcionamiento es el mismo.


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