¿Hay motores reversibles que no sean el ciclo de Carnot?

Gracias por el amigo A2A que viene a tu pregunta.

Primero, comprendamos qué es el ciclo de carnot.

El ciclo de Carnot fue teorizado por el físico francés Sadi Carnot en 1824 , es solo un motor teórico y prácticamente imposible de lograr, sirve como punto de referencia para motores prácticos, comprende principalmente 4 procesos reversibles internamente, que son:

1: expansión isotérmica internamente reversible

2: expansión adiabática internamente reversible

3: compresión isotérmica internamente reversible

4: compresión adiabática internamente reversible

Ahora, los motores reales en primer lugar son irreversibles, es decir, los 4 procesos que constituyen un ciclo no son isentrópicos debido a diversas irreversibilidades como la fricción, la transferencia de calor a la pared aislante (ya que la pared totalmente adiabática no es prácticamente posible), etc.

La segunda cosa a tener en cuenta es que todos los procesos reversibles en el ciclo de carnot son muy lentos para hacer que los procesos sean casi estáticos y, por lo tanto, reversibles.

Mientras que los motores reales funcionan en procesos rápidos que no son casi estáticos, por lo que son irreversibles.

Teóricamente, los ciclos de Stirling y Ericsson tienen una eficiencia teórica igual al ciclo de carnot ya que los procesos en estos ciclos están muy cerca de ser reversibles, los procesos de transferencia de calor en estos ciclos son isotérmicos (lo mismo que en el ciclo de carnot) estos motores todavía están bajo investigación y están siendo mejorado para ser utilizado en futuras tecnologías en automóviles, camiones y otros vehículos pesados.

Discutamos estos ciclos ahora.

MOTOR DE ESTIRAMIENTO

El ciclo Stirling es un ciclo termodinámico que describe la clase general de dispositivos Stirling. Esto incluye el motor Stirling original que fue inventado, desarrollado y patentado en 1816 por Robert Stirling.

Los procesos en un ciclo stirling son

1–2 compresión isotérmica (rechazo de calor) de aire a baja temperatura.

2–3 proceso de regeneración de volumen constante.

3-4 expansión isotérmica (adición de calor) de aire a alta temperatura.

4-1 proceso de regeneración de volumen constante.

El ciclo de Ericsson difiere del ciclo de Stirling en la forma en que los procesos de regeneración en el ciclo de Ericsson ocurren a presión constante.

A continuación se muestra el ciclo de Ericsson.

Dado que los procesos de transferencia de calor están a temperatura constante, la eficiencia teórica de estos ciclos es igual a la de un ciclo de carnot.

Pero recuerde que en realidad estos motores tienen eficiencias prácticas más bajas debido a diversas irreversibilidades como la fricción, la transferencia de calor a través de las paredes del motor, etc.

Entonces, en teoría, estos motores pueden llamarse como una aproximación cercana del ciclo de carnot.

El ciclo de Stirling y el ciclo de Ericsson son otros dos ciclos reversibles. Aparentemente “reversible” tiene dos significados diferentes. El enlace wiki: proceso reversible (termodinámica) da el significado relacionado con la entropía, mientras que el ciclo Stirling dice: “El ciclo [esterlina] es reversible, lo que significa que si se suministra energía mecánica, puede funcionar como una bomba de calor para calentar o enfriar “. Como solo quería comprobar mi recuerdo de que el motor Sterling era reversible, me di por vencido ante un universo en expansión de otros ciclos del motor.