Cuestión 3 · Tecnología e Ingeniería II PAU Murcia Extraordinaria 2024

a) Explicar el funcionamiento de un motor térmico según un ciclo ideal de Carnot

Solución: El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico ideal y reversible que opera entre dos focos a temperaturas $T_C$ y $T_F$. Consta de cuatro procesos: 1) Expansión isoterma a temperatura constante $T_C$, absorbiendo calor $Q_C$; 2) Expansión adiabática reversible, donde el gas se expande produciendo trabajo y su temperatura disminuye de $T_C$ a $T_F$; 3) Compresión isoterma a temperatura constante $T_F$, cediendo calor $Q_F$ al foco frío; 4) Compresión adiabática reversible, donde el gas se comprime aumentando su temperatura de $T_F$ a $T_C$, cerrando el ciclo.

b) Definir el rendimiento en un motor térmico según el ciclo de trabajo del apartado anterior

Solución: $\eta = \frac{W}{Q_C} = 1 - \frac{Q_F}{Q_C} = 1 - \frac{T_F}{T_C}$