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Una máquina térmica es un dispositivo que convierte el calor en trabajo mecánico. Opera mediante un ciclo termodinámico, que involucra la transferencia de calor desde una fuente de alta temperatura a una fuente de baja temperatura y la realización de trabajo durante este proceso. Las máquinas térmicas se basan en los principios de la termodinámica y son fundamentales en diversos ámbitos, como la generación de energía, la industria y el transporte. Los ejemplos más comunes de máquinas térmicas son los motores de combustión interna, las turbinas de vapor y los motores de gas. El funcionamiento básico de una máquina térmica implica los siguientes pasos: 1. Admisión de calor: El ciclo comienza con la absorción de calor de una fuente de alta temperatura, que puede ser una combustión, una reacción química o una fuente de calor externa. El calor se suministra al sistema de trabajo de la máquina térmica, que puede ser un gas, un líquido o una combinación de ambos. 2. Expansión y realización de trabajo: El calor suministrado al sistema de trabajo provoca su expansión y, a su vez, el trabajo mecánico se realiza mediante la presión generada. Esta expansión y trabajo mecánico pueden ser llevados a cabo a través de diferentes mecanismos, dependiendo del tipo de máquina térmica. 3. Rechazo de calor: Una vez realizado el trabajo, el sistema de trabajo de la máquina térmica debe desechar el calor sobrante a una fuente de baja temperatura. Este proceso de rechazo de calor es necesario para que el ciclo se complete y se mantenga el flujo de energía. 4. Restablecimiento del sistema: Después de rechazar el calor, el sistema de trabajo debe ser restablecido a su estado inicial para comenzar un nuevo ciclo. Esto implica la eliminación del exceso de calor, la compresión del sistema y la preparación para recibir nuevamente calor de la fuente de alta temperatura. Es importante destacar que no todas las máquinas térmicas son perfectamente eficientes debido a las pérdidas de energía, la fricción y las limitaciones termodinámicas. Sin embargo, el diseño y la optimización de las máquinas térmicas se centran en lograr la mayor eficiencia posible dentro de los límites físicos y prácticos.
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