Hoy hablaremos sobre la diferencia entre el ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine. Tanto el ciclo de Carnot como el ciclo de Rankine son ciclos estándar para el aire. El ciclo de Carnot es el ciclo ideal para que una máquina térmica tenga la mayor eficiencia para una diferencia de temperatura dada, pero es un ciclo teórico y la máquina no funciona en la práctica. El ciclo Rankine es el ciclo ideal para la generación de vapor o energía a vapor. Todas las centrales eléctricas de vapor operan en este ciclo. Utiliza agua como sustancia de trabajo. Ambos ciclos tienen características diferentes que se explican a continuación.
El ciclo de Carnot tiene dos procesos isotérmicos y dos isoentrópicos. El calor se agrega o rechaza isotérmicamente, y la compresión y expansión ocurren a entropía constante. Este es un ciclo teórico porque es difícil lograr la adición y eliminación de calor isotérmico en la práctica. La mayor eficiencia se obtiene para una diferencia de temperatura dada. El ciclo Rankine es el ciclo de generación de energía de vapor ideal para turbinas de vapor. Consta de dos procesos isobáricos y dos isoentrópicos. El calor se agrega y se elimina a presión constante, y la expansión y compresión del vapor ocurren isentrópicamente. En la práctica, primero se bombea agua a una caldera y se aplica calor a presión constante para convertir el agua en vapor. Este vapor caliente hace girar una turbina. Esta expansión de vapor ocurre isoentrópicamente. Aquí el calor se descarga bajo presión constante en el condensador y se convierte en agua. Esta agua ahora se bombea isoentrópicamente nuevamente a la caldera para completar el ciclo. Este ciclo se ejecuta continuamente para generar energía.
La diferencia básica y principal entre el ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine es que en el ciclo de Carnot se agrega y elimina calor a temperatura constante, mientras que en el ciclo de Rankine se agrega y elimina calor a presión constante. Otra diferencia importante es que el ciclo de Rankine usa agua como sustancia de trabajo y el ciclo de Carnot usa aire como sustancia de trabajo. Hay muchas otras diferencias, que se describen en forma tabular a continuación.
Diferencia entre el ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine:
número mayor | ciclo de carnot | ciclo de rankine |
1. | Es un ciclo teórico. La máxima eficiencia se obtiene entre dos diferencias de temperatura | Este es el ciclo práctico de las máquinas de vapor y las turbinas. |
2. | El calor se agrega y se elimina a una temperatura constante. | El calor se aplica y se elimina bajo presión constante. |
3. | La mayor eficiencia se obtiene entre las dos diferencias de temperatura. | El ciclo de Rankine es menos eficiente que el ciclo de Carnot. |
cuatro | El ciclo de Carnot utiliza aire como sustancia de trabajo. | El ciclo de Rankine utiliza agua como sustancia de trabajo. |
Cinco. | El ciclo de Carnot es el ciclo ideal para una máquina térmica. | Es un ciclo ideal para una máquina de vapor. |
Hoy hemos discutido las principales diferencias entre el ciclo de Carnot y el ciclo de Rankine. Si tiene alguna pregunta sobre este artículo, pregúntela en los comentarios. Si conoce alguna otra diferencia, háganoslo saber en los comentarios. gracias por leer.