6. Ciclos termodinámicos

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Entenderemos por Ciclo termodinámico cualquier proceso en que un sistema partiendo de un estado inicial, sufre una serie de transformaciones termodinámicas tras las cuales llega a un estado final que es igual al inicial.

En un ciclo termodinámico ΔU=0, o lo que es igual W=Q. Es decir el calor neto comunicado al sistema es igual al trabajo neto realizado por el mismo.

Este funcionamiento cíclico es la idea de partida de cualquier máquina térmica. Veremos a continuación los cuatro ciclos termodinámicos más importantes.

Nicolas Léonard Sadi Carnot
Imagen  wikipedia. Creative Commons

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Un fluido gaseoso sufre un proceso cíclico, siguiendo el camino ABCA como el indicado en la figura adjunta.
Determine el calor neto transferido durante el ciclo completo al sistema.
Si se invierte el sentido de circulación del ciclo, es decir las transformaciones van por la ruta ACBA. Determina el calor cedido por el ciclo.

Un mol de un gas que inicialmente se encuentra a 2 atm y ocupa 0,3 dm3, tiene una energía interna de 91 j. En su estado final sus condiciones son 1,5 atm, 0,8 dm3 y 182 j.
Para llegar al estado final ha podido recorrer tres trayectos diferentes  IAF, IBF e IF, según la figura adjunta.
Determine: El trabajo realizado por el gas y el calor neto que se transfiere al sistema, en cada una de las tres trayectorias.