Diferencia entre el ciclo de Carnot y Rankine

Ciclo de Carnot vs Rankine
 

El ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine son dos ciclos discutidos en termodinámica. Estos se discuten bajo motores de calor. Los motores de calor son dispositivos o mecanismos que se utilizan para convertir el calor en trabajo. El ciclo de Carnot es un ciclo teórico, que proporciona la máxima eficiencia que puede obtener un motor. El ciclo de Rankine es un ciclo práctico, que puede usarse para calcular motores de la vida real. Es vital tener una comprensión adecuada en estos dos ciclos para sobresalir en termodinámica y cualquier campo relacionado con ella. En este artículo, vamos a discutir qué son el ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine, sus definiciones, sus aplicaciones, las similitudes entre el ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine, y finalmente la diferencia entre el ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine.

¿Qué es el ciclo de Carnot??

El ciclo de Carnot es un ciclo teórico, que describe un motor térmico. Antes de explicar el ciclo de Carnot, se deben definir pocos términos. La fuente de calor se define como un dispositivo de temperatura constante, que proporcionará calor infinito. El disipador de calor es un dispositivo de temperatura constante, que absorberá una cantidad infinita de calor sin cambiar la temperatura. El motor es el dispositivo o el proceso, que convierte el calor de la fuente de calor para funcionar. El ciclo de Carnot consta de cuatro pasos.

1. Expansión isotérmica reversible del gas: el motor está conectado térmicamente con la fuente. En este paso, el gas en expansión absorbe el calor de la fuente y funciona en los alrededores. La temperatura del gas permanece constante.

2. Expansión adiabática reversible del gas: el sistema es adiabático, lo que significa que no es posible transferencia de calor. El motor se saca de la fuente y aisló. En este paso, el gas no absorbe ningún calor de la fuente. El pistón continúa trabajando en los alrededores.

3. Compresión isotérmica reversible: el motor se coloca en el fregadero y se contacta térmicamente. El gas se comprime para que el entorno esté funcionando en el sistema.

4. Compresión adiabática reversible: el motor se saca del fregadero y está aislado. El entorno continúa trabajando en el sistema.

En el ciclo de Carnot, el trabajo total realizado es dado por la diferencia entre el trabajo realizado en los alrededores (paso 1 y 2) y el trabajo realizado por los alrededores (paso 3 y 4). El ciclo de Carnot es el motor térmico más eficiente en teoría. La eficiencia del ciclo de carnot depende solo de las temperaturas de la fuente y el fregadero.

¿Qué es el ciclo de Rankine??

El ciclo de Rankine también es un ciclo, que convierte el calor en trabajo. El ciclo de Rankine es un ciclo prácticamente utilizado para sistemas que consisten en una turbina de vapor. Hay cuatro procesos principales en el ciclo de Rankine

1. El funcionamiento del líquido a alta presión a baja presión

2. El calentamiento del líquido de alta presión en un vapor

3. El vapor se expande a través de una turbina girando la turbina, generando así potencia

4. El vapor se enfría dentro del condensador.