Explicación de terminología de la caldera (Parte 5)

Explicación de terminología de la caldera (Parte 5)

41. Ciclo de carnot: el ciclo de carnot es un ciclo termodinámico que opera entre una fuente de calor de alta temperatura y un disipador de calor de baja temperatura, que consta de cuatro procesos termodinámicos totalmente reversibles: absorción de calor isotérmico, expansión adiabática, rechazo de calor isotérmico y compresión adabática. Históricamente, representa la segunda ley de la termodinámica. Propuesto por el físico francés Sadi Carnot en 1824, es un ciclo termodinámico ideal sin pérdida de energía. Los principios del ciclo de Carnot también son relevantes en aplicaciones de ingeniería de alta eficiencia, como el rendimiento térmico de Válvulas de retención de alta temperatura de alta presión utilizado en sistemas industriales críticos.

42. El teorema de Carnot estados:
① La eficiencia de cualquier motor de calor que funcione entre dos depósitos de calor de temperatura constante no puede exceder la eficiencia de un motor Carnot.
② Todos los motores Carnot que operan entre los mismos dos depósitos de calor tienen una eficiencia idéntica.

43. Tercera ley de la termodinámica: una de las leyes fundamentales de la termodinámica, describe el comportamiento de los fenómenos de calor cerca de Absolute Zero. Se establece comúnmente como: es imposible alcanzar cero absoluto a través de un número finito de pasos utilizando cualquier método. En 1906, el químico alemán Walter Nernst propuso por primera vez el "Teorema de calor", que luego fue refinado por F.E. Simon y otros en la formulación nernst-Simon de la tercera ley: a medida que la temperatura termodinámica se acerca a cero absoluto, el cambio de entropía de un sistema condensado en un proceso isothermal reversible también se acerca a cero.

44. Ciclo Rankine: el ciclo básico de los sistemas de energía de vapor, donde el fluido de trabajo sufre absorción de calor, expansión, rechazo de calor y compresión en componentes como calderas, turbinas de vapor, condensadores y bombas de agua de alimentación. Este ciclo convierte continuamente la energía térmica en energía mecánica, lo que la hace fundamental en la generación de energía y las aplicaciones industriales.

45. Transferencia de calor: el estudio de los principios que rigen la transferencia del calor. La transferencia de calor es un fenómeno común tanto en naturaleza como en ingeniería. Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye espontáneamente de una región de temperatura más alta a una región de baja temperatura. La transferencia de calor abarca tres modos fundamentales: conducción, convección y radiación.

46. ​​Conducción de calor: el proceso de transferencia de calor dentro de un cuerpo o entre dos cuerpos en contacto directo debido a diferencias de temperatura, también conocidas como conducción térmica.

47. La ley de Fourier: la ley fundamental de la conducción de calor, expresada como:
En un medio isotrópico continuo, homogéneo en cualquier instante, el vector de flujo de calor

donde λ es la conductividad térmica del medio, y
∇T es el gradiente de temperatura. El signo negativo indica que el vector de flujo de calor es colineal pero opuesto al vector de gradiente de temperatura, ambos perpendiculares a la superficie isotérmica, asegurando flujos de calor en la dirección de disminuir la temperatura. Esta ley se alinea con la segunda ley de la termodinámica.

48. Conductividad térmica λ: un parámetro que mide un material de la capacidad de realizar calor. Determina la efectividad de un material como conductor o aislante térmico y se determina experimentalmente. En el diseño de ingeniería, la conductividad térmica es un factor crítico en la selección de materiales.

49. Difusividad térmica α: una cantidad física que afecta la conducción de calor transitoria, que representa la capacidad de un material para propagar los cambios de temperatura. Es directamente proporcional a la conductividad térmica e inversamente proporcional a la capacidad de almacenamiento de calor. Materiales con alta difusividad térmica experimenta la temperatura más rápido y alcanza el equilibrio térmico más rápidamente. requerido para cambiar la temperatura.

50. Transferencia de calor por convectiva: el proceso de transferencia de calor que ocurre cuando un fluido contacta una superficie sólida con una temperatura diferente. Resulta de los efectos combinados de la conducción de calor y el movimiento del fluido, también conocido como intercambio de calor convectivo.