Termodinámica

La prueba preparatoria requirió que ajustásemos bastante nuestros saberes de calor y termodinámica. Para empezar tocamos el novedoso tema de termodinámica, que consiste en estudiar la relación calor y otras formas de energía, principalmente trabajo. Este campo tuvo un desarrollo muy importante en la revolución industrial, momento en que se empezó a usar la energía térmica de la combustión del carbón (calor) para hacer andar máquinas, trenes, etc. (trabajo), mediante máquinas de vapor. Uno podría suponer que en esa época había mucho interés en mejorar la eficiencia de máquinas como esas.

Así que acá les ofrezco un resumencito de calor y termodinámica (la primera parte incluye cuestiones de temperatura, calorimetría y dilatación, que todavía no tocan a la termodinámica). Por favor, les pido que no le presten mucha atención a la definición de capacidad calorífica y calor que está en la primera parte. Cuando tenga tiempo la voy a cambiar para poner algo más humano.

El motor de combustión interna, que sirve para transformar calor (de la quema de la nafta del tanque) en trabajo (el movimiento de las ruedas). (1) Ingresa a la cámara de combustión una mezcla de vapor de nafta y aire. (2) La mezcla se comprime de forma adiabática, causando que se eleve la temperatura del gas, hasta que la bujía hace saltar una chispa. (3) La chispa hace quemar el gas, lo cual genera calor que aumenta la temperatura y la presión. El aumento de presión hace que el gas se expanda, empujando el pistón y ejerciendo una fuerza para hacer girar la rueda. (4) El pistón vuelve, mientras el gas es desalojado de la cámara. Luego se repite el ciclo. Todos los motores que consumen nafta súper hacen este ciclo en cada uno de sus cilindros.