FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS Y METALURGIA

Aire libreSe denominaaire libre a lamezcla homogneade gases que constituye laatmsfera terrestre, que permanecen alrededor del planetaTierrapor accin de la fuerza degravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta y transparente en distancias cortas y medias.Es una combinacin de gases en proporciones ligeramente variables, compuesto pornitrgeno(78%),oxgeno(21%),y otras sustancias (1%), comoozono,dixido de carbono,hidrgenoygases nobles(comokriptnyargn).

Propiedades fsicas Es de menor peso que elagua. Es de menordensidadque el agua. TieneVolumenindefinido. No existe en el vaco.

Presin atmosfricaLapresin atmosfricaes lafuerza por unidad de superficieque ejerce elairesobre lasuperficie terrestre.La presin atmosfrica en un punto coincide numricamente con elpesode una columna esttica de aire de seccin recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el lmite superior de la atmsfera. Como ladensidaddel aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variacin de la densidad del aireen funcin de la altitudzo de la presinp. Por ello, no resulta fcil hacer un clculo exacto de la presin atmosfrica sobre un lugar de la superficie terrestre. Adems tanto la temperatura como la presin del aire estn variando continuamente, en una escala temporal como espacial, dificultando el clculo. Se puede obtener una medida de la presin atmosfrica en un lugar determinado pero de ella no se pueden sacar muchas conclusiones; sin embargo, la variacin de dicha presin a lo largo del tiempo, permite obtener una informacin til que, unida a otros datos meteorolgicos (temperatura atmosfrica, humedad y vientos) puede dar una imagen bastante acertada del tiempo atmosfrico en dicho lugar e incluso un pronstico a corto plazo del mismo.La presin atmosfrica en un lugar determinado experimenta variaciones asociadas con los cambiosmeteorolgicos. Por otra parte, en un lugar determinado, la presin atmosfrica disminuye con laaltitud, como se ha dicho. La presin atmosfrica decrece a razn de 1mmHgo Torr por cada 10mde elevacin en los niveles prximos al del mar. En la prctica se utilizan unos instrumentos, llamadosaltmetros, que son simplesbarmetros aneroidescalibrados en alturas; estos instrumentos no son muy precisos.La presin atmosfrica tambin vara segn la latitud. La menor presin atmosfrica al nivel del mar se alcanza en las latitudes ecuatoriales. Ello se debe al abombamiento ecuatorial de la Tierra: la litsfera est abultada en el ecuador terrestre, mientras que la hidrsfera est an ms abultada por lo que las costas de la zona ecuatorial se encuentran varios km ms alejadas del centro de la Tierra que en las zonas templadas y, especialmente, en las zonas polares. Y, debido a su menor densidad, la atmsfera est mucho ms abultada en el ecuador terrestre que la hidrsfera, por lo que su espesor es mucho mayor que el que tiene en las zonas templadas y polares. Por ello, la zona ecuatorial es el dominio permanente de bajas presiones atmosfricas por razones dinmicas derivadas de la rotacin terrestre. Tambin por ello, la temperatura atmosfrica disminuye un grado por cada 154m de altitud, mientras que en la zona intertropical esta cifra alcanza unos 180m de altitud.La presin atmosfrica normalizada, 1atmsfera, fue definida como la presin atmosfrica media al nivel del mar que se adopt como exactamente 101325Pao 760Torr. Sin embargo, a partir de 1982, laIUPACrecomend que si se trata de especificar las propiedades fsicas de las sustancias la "presin normalizada" deba definirse como exactamente 100kPao (750,062Torr). Aparte de ser un nmero redondo, este cambio tiene una ventaja prctica porque 100kPa equivalen a unaaltitudaproximada de 112 metros, que est cercana al promedio de 194 m de la poblacin mundial

Presin manomtricaSe llamapresin manomtricaa la diferencia entre lapresin absolutao real y lapresin atmosfrica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presin es superior a la presin atmosfrica, pues cuando esta cantidad es negativa se llamapresin de vaco.Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan lapresin atmosfricacomo nivel de referencia y miden ladiferencia entre la presin real o absoluta y la presin atmosfrica, llamndose a este valorpresin manomtrica.Los aparatos utilizados para medir la presin manomtrica reciben el nombre demanmetrosy funcionan segn los mismos principios en que se fundamentan losbarmetrosde mercurio y los aneroides. La presin manomtrica se expresa bien sea por encima o por debajo de la presin atmosfrica. Los manmetros que sirven para medir presiones inferiores a la atmosfrica se llaman manmetros de vaco ovacumetros.Cuando lapresinse mide en relacin a unvacoperfecto, se llamapresin absoluta; cuando se mide con respecto a lapresin atmosfrica, se llamapresin manomtrica.El concepto de presin manomtrica fue desarrollado porque casi todos losmanmetrosmarcan cero cuando estn abiertos a laatmsfera. Cuando se les conecta al recinto cuya presin se desea medir, miden el exceso de presin respecto a la presin atmosfrica. Si la presin en dicho recinto es inferior a la atmosfrica, sealan cero.Un vaco perfecto correspondera a la presin absoluta cero. Todos los valores de la presin absoluta son positivos, porque un valor negativo indicara unatensindetraccin, fenmeno que se considera imposible en cualquier fluido.Las presiones por debajo de la atmosfrica reciben el nombre depresiones de vacoy se miden con medidores de vaco (o vacumetros) que indican la diferencia entre la presin atmosfrica y la presin absoluta. Las presionesabsoluta,manomtricayde vacoson cantidades positivas y se relacionan entre s por medio de:, (para presiones superiores a lapatm), (para presiones inferiores a lapatm)donde= Presin manomtrica= Presin de vaco= Presin absoluta= Presin atmosfrica

Presin AbsolutaPresin, del latnpresso, es un trmino que refiere a laaccin y efecto de comprimir o apretar. Puede tratarse de la opresin que se aplica sobre algo, de la coaccin que se ejerce sobre una persona o de la magnitud fsica medida en pascales que indica lafuerzaejercida por un cuerpo sobre una unidad de superficie.

Absoluto, por su parte, es un adjetivo que nombra a aquello que esilimitado, independiente, completo o total. Lo absoluto es incondicionado (existe por s mismo, sin necesidad de una relacin).Absoluta, por su parte, es una palabra que tambin emana del latn. Ms concretamente, podemos determinar que procede del vocablo absolutus, que se encuentra conformado por dos partes delimitadas a la perfeccin: el prefijo ab-, que es equivalente a separacin o privacin; y solutus, que es sinnimo de suelto.Se conoce comopresin absolutaa lapresin real que se ejerce sobre un punto dado. El concepto est vinculado a lapresin atmosfricay lapresin manomtrica.La presin atmosfrica es el peso ejercido por elaireen cualquier punto de la atmsfera (la capa de gases que rodea al planeta). Dicha presin vara en laTierrade acuerdo a la altitud: a mayor altitud, menor presin atmosfrica.La presin manomtrica, en cambio, es aquella que produce un medio distinto al de la presin atmosfrica (por ejemplo, la ejercida por elgasde un refresco o gaseosa sobre la botella).En concreto, podemos determinar que la citada presin manomtrica es aquella que se obtiene al encontrar la diferencia entre la presin real o absoluta y la presin atmosfrica.Es importante saber que cuando hablamos de presiones, y ms exactamente de su clculo, hay que tener en cuenta que existen dispositivos diferentes que tienen como clara funcin el medirlas. Este sera el caso, por ejemplo, de los manmetros, de los que hay de dos tipos en funcin de si van a trabajar con un gas o con un fluido.Por otro lado, se hallan los vacumetros o manmetros de vaco, que se emplean para medir presiones que se encuentran por debajo de la de tipo atmosfrico. En concreto, aquellos se encargan de calcular la presin de vaco.Varias son las unidades que adems se utilizan para medir cualquier tipo de presin. No obstante, la que se ha generalizado es el Pascal, que se representa de la siguiente manera: Pa. No obstante, a nivel especfico es habitual que tambin se recurra a mediciones realizadas con otras unidades tales como las pulgadas, el centmetro de columna de agua, el kilo por centmetros cuadrados Y es que cada una de ellas se adapta mejor a unos tipos de presiones que a otros.

Temperatura

Latemperaturaes unamagnitudreferida a las nociones comunes decalor,fro, templado o tibio, medible mediante untermmetro. En fsica, se define como unamagnitud escalarrelacionada con laenerga internade un sistema termodinmico, definida por elprincipio cero de la termodinmica. Ms especficamente, est relacionada directamente con la parte de la energa interna conocida como energa cintica, que es la energa asociada a los movimientos de las partculas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma devibraciones. A medida de que sea mayor la energa cintica de un sistema, se observa que ste se encuentra ms caliente; es decir, que su temperatura es mayor.

Unidades de temperaturaLas escalas de medicin de la temperatura se dividen fundamentalmente en dos tipos, las relativas y las absolutas. Los valores que puede adoptar la temperatura en cualquier escala de medicin, no tienen un nivel mximo, sino un nivel mnimo: elcero absoluto.3Mientras que las escalas absolutas se basan en el cero absoluto, las relativas tienen otras formas de definirse.Relativas Grado Celsius(C). Para establecer una base de medida de la temperaturaAnders Celsiusutiliz (en1742) los puntos de fusin y ebullicin del agua. Se considera que una mezcla de hielo y agua que se encuentra en equilibrio con aire saturado a 1 atm est en el punto de fusin. Una mezcla de agua y vapor de agua (sin aire) en equilibrio a 1 atm de presin se considera que est en el punto de ebullicin. Celsius dividi el intervalo de temperatura que existe entre stos dos puntos en 100 partes iguales a las que llam grados centgrados C. Sin embargo, en1948fueron renombrados grados Celsius en su honor; as mismo se comenz a utilizar la letra mayscula para denominarlos.En1954la escala Celsius fue redefinida en la Dcima Conferencia de Pesos y Medidas en trminos de un slo punto fijo y de la temperatura absoluta del cero absoluto. El punto escogido fue elpunto triple del aguaque es el estado en el que las tres fases del agua coexisten en equilibrio, al cual se le asign un valor de 0,01C. La magnitud del nuevo grado Celsius se define a partir del cero absoluto como la fraccin 1/273,16 del intervalo de temperatura entre el punto triple del agua y el cero absoluto. Como en la nueva escala los puntos de fusin y ebullicin del agua son 0,00C y 100,00C respectivamente, resulta idntica a la escala de la definicin anterior, con la ventaja de tener una definicin termodinmica. Grado Fahrenheit(F). Toma divisiones entre el punto de congelacin de una disolucin decloruro amnico(a la que le asigna valor cero) y la temperatura normal corporal humana (a la que le asigna valor 100). Es una unidad tpicamente usada en losEstados Unidos; errneamente, se asocia tambin a otros pases anglosajones como elReino UnidooIrlanda, que usan la escalaCelsius. Grado Raumur(R, Re, R). Usado para procesos industriales especficos, como el delalmbar. Grado Rmer o Roemer. En desuso. Grado Newton(N). En desuso. Grado Leiden. Usado para calibrar indirectamente bajas temperaturas. En desuso. Grado Delisle(D) En desuso.AbsolutasLas escalas que asignan los valores de la temperatura en dos puntos diferentes se conocen comoescalas a dos puntos. Sin embargo en el estudio de la termodinmica es necesario tener una escala de medicin que no dependa de las propiedades de las sustancias. Las escalas de ste tipo se conocen comoescalas absolutasoescalas de temperatura termodinmicas.Con base en el esquema de notacin introducido en 1967, en la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), el smbolo de grado se elimin en forma oficial de la unidad de temperatura absoluta.

Temperatura absolutaLatemperatura absolutaes elvalorde latemperaturamedida con respecto a una escala que comienza en elcero absoluto(0 K 273,15C). Se trata de uno de los principales parmetros empleados entermodinmicaymecnica estadstica. En elSistema Internacional de Unidadesse expresa enkelvin, cuyo smbolo esK.1William Thomson(luego Lord Kelvin) fue quien defini en 1848 la escala absoluta de temperatura basndose en elgrado Celsius.DefinicionesMediante Gases IdealesLaley de Charles y Gay-Lussacestablece que ungas idealconmasaypresinconstantes muestra la siguiente relacininvarianterespecto a su volumen y temperatura:

La invariancia de la raznV/Tindica que el volumen del gas es proporcional a su temperatura y sirve como fundamento para una definicin de temperatura absoluta basada en los gases ideales.Mediante la cintica molecularLateora cinticade los gases (mecnica estadstica) establece que laenerga cinticamediade la traslacin de una molcula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas. La relacin se establece mediante la denominadaconstante de Boltzmannrepresentada comok. De esta forma se deduce que la energa cintica mediaKmde las molculas de un gas, es:

Como la energa cintica media es proporcional a su masa y al cuadrado de la velocidad mediavmde la de las molculas del gas, se deduce que:

Comprobndose que en un gas la velocidad media de desplazamiento de las molculas es proporcional a laraz cuadradade su temperatura absoluta (si se duplica la velocidad, la temperatura absoluta se cuadriplica).Mediante la Ley de Stefan-Boltzmann[editar]Laley de Stefan-Boltzmann, que indica la emisin de energa electromagntica de uncuerpo negro, establece una relacin entre la temperatura y la potencia emitida.

dondees laconstante de Boltzmann, si la cantidad Ebes la velocidad a la que libera energa por unidad de rea (W/m2) el cuerpo negro incandescente, se puede ver que la relacin depende de la potencia cuarta de la temperatura absoluta.

Compresor (mquina)Uncompresores unamquina de fluidoque est construida para aumentar lapresiny desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal comogasesy losvapores. Esto se realiza a travs de un intercambio deenergaentre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose enenerga de flujo, aumentando su presin yenerga cinticaimpulsndola a fluir.Al igual que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son mquinas hidrulicas, stos son mquinas trmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable dedensidady, generalmente, tambin de temperatura; a diferencia de losventiladoresy los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presin, densidad o temperatura de manera considerable.

UtilizacinLos compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos de la ingeniera y hacen posible nuestro modo de vida por razones como: Son parte importantsima de muchossistemas de refrigeraciny se encuentran en cadarefrigerador casero. Se encuentran en sistemas degeneracin de energa elctrica, tal como lo es elCiclo Brayton. Se encuentran en el interior de muchos motores de avin, como lo son losturborreactores, y hacen posible su funcionamiento. Se pueden comprimir gases para la red de alimentacin desistemas neumticos, los cuales mueven fbricas completas.

Tipos de compresoresClasificacin segn el mtodo de intercambio de energa:Hay diferentes tipos de compresores atmosfricos, pero todos realizan el mismo trabajo: toman aire de la atmsfera, lo comprimen para realizar un trabajo y lo regresan para ser reutilizado.Elcompresor de desplazamiento positivo. Las dimensiones son fijas. Por cada movimiento del eje de un extremo al otro tenemos la misma reduccin en volumen y el correspondiente aumento de presin (y temperatura). Normalmente son utilizados para altas presiones o poco volumen. Por ejemplo el inflador de la bicicleta. Tambin existencompresores dinmicos. El ms simple es un ventilador que usamos para aumentar la velocidad del aire a nuestro entorno y refrescarnos. Se utiliza cuando se requiere mucho volumen de aire a baja presin.1* El compresor de mbolo[editar]Es un compresor atmosfrico simple. Un vstago impulsado por un motor (elctrico, disel, neumtico, etc.) es impulsado para levantar y bajar el mbolo dentro de una cmara. En cada movimiento hacia abajo del mbolo, el oxgeno es introducido a la cmara mediante una vlvula. En cada movimiento hacia arriba del mbolo, se comprime el oxgeno y otra vlvula es abierta para evacuar dichas molculas de oxgeno comprimidas; durante este movimiento la primera vlvula mencionada se cierra. El oxgeno comprimido es guiado a un tanque de reserva. Este tanque permite el transporte del oxgeno mediante distintas mangueras. La mayora de los compresores atmosfricos de uso domstico son de este tipo.

El compresor de tornillo: An ms simple que el compresor de mbolo, el compresor de tornillo tambin es impulsado por motores (elctricos, disel, neumticos, etc.). La diferencia principal radica que el compresor de tornillo utiliza dos tornillos largos para comprimir el oxgeno dentro de una cmara larga. Para evitar el dao de los mismos tornillos, aceite es insertado para mantener todo el sistema lubricado. El aceite es mezclado con el oxgeno en la entrada de la cmara y es transportado al espacio entre los dos tornillos rotatorios. Al salir de la cmara, el oxgeno y el aceite pasan a travs de un largo separador de aceite donde el oxgeno ya pasa listo a travs de un pequeo orificio filtrador. El aceite es enfriado y reutilizado mientras que el oxgeno va al tanque de reserva para ser utilizado en su trabajo. Sistema pendular Taurozzi: consiste en un pistn que se balancea sobre un eje generando un movimiento pendular exento de rozamientos con las paredes internas del cilindro, que permite trabajar sin lubricante y alcanzar temperaturas de mezcla mucho mayores. Alternativos o reciprocantes: utilizan pistones (sistema bloque-cilindro-mbolo como los motores de combustin interna). Abren y cierran vlvulas que con el movimiento del pistn aspira/comprime el gas. Es el compresor ms utilizado en potencias pequeas. Pueden ser del tipo hermticos, semihermticos o abiertos. Los de uso domstico son hermticos, y no pueden ser intervenidos para repararlos. Los de mayor capacidad son semihermticos o abiertos, que se pueden desarmar y reparar. Deespiral(orbital,scroll). Rotativo de paletas: en los compresores de paletas la compresin se produce por la disminucin del volumen resultante entre la carcasa y el elemento rotativo cuyo eje no coincide con el eje de la carcasa (ambos ejes son excntricos). En estos compresores, el rotor es un cilindro hueco con estras radiales en las que las palas (1 o varias) comprimen y ajustan sus extremos libres interior del cuerpo del compresor, comprimiendo as el volumen atrapado y aumentando la presin total. Rotativo-helicoidal (tornillo,screw): la compresin del gas se hace de manera continua, hacindolo pasar a travs de dos tornillos giratorios. Son de mayorrendimientoy con una regulacin de potencia sencilla, pero su mayor complejidad mecnica y costo hace que se emplee principalmente en elevadas potencias, solamente. Rotodinmicos oturbomquinas: utilizan un rodete con palas o labes para impulsar y comprimir al fluido de trabajo. A su vez stos se clasifican enaxiales

Compresincompresines la resultante de lastensionesopresionesque existen dentro de unslido deformableomedio continuo, caracterizada porque tiende a una reduccin de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada direccin (coeficiente de Poisson).En piezas estructurales suficientementeesbeltaslos esfuerzos de compresin puede producir ademsabolladuraopandeoIntroduccinEn general, cuando se somete un material a un conjunto de fuerzas se produce tantoflexin, comocizallamientootorsin, todos estos esfuerzos conllevan la aparicin de tensiones tanto detraccincomo de compresin. Aunque en ingeniera se distingue entre el esfuerzo de compresin (axial) y las tensiones de compresin.En unprisma mecnicoelesfuerzo de compresinpuede ser simplemente lafuerza resultanteque acta sobre una determinada seccin transversal al eje baricntrico de dicho prisma, lo que tiene el efecto de acortar la pieza en la direccin de eje baricntrico. Las piezas prismticas sometidas a un esfuerzo de compresin considerable son susceptibles de experimentarpandeoflexional, por lo que su correcto dimensionado requiere examinar dicho tipo deno linealidadgeomtrica.

Espacio muertoSe llama espacio muerto al que se halla lleno de vapores que el pistom mp desplaza jams resulta una necesidad mecnica dejar una decimas de tolerancia entre la cabeza del piston en su punto muerto superior y el fondo del cilindro. la precisin de este espacio determina el rendimiento del compresor , rendimiento que es mas bajo cuanto mayor sea la tolerancia habida .

Volumen de espacio muertoel volumen muerto o volumen nocivo es el espacio residual no recorrido por el piston , que se da entre la superficie de este el fondo del cilindro y las lumbreras de las vlvulas , cuando el piston esta en el llamado punto muerto superior pms , este volumen nocivo aun cuando le resta ente 3% a 10% de la capacidad de compresin a la cilindrada permite el retorno del piston con un efecto de presin residual que lo alivia .el volmen muerto vm de un compresor es una caracterstica constructiva y es constante para cada modelo. la relacin de vm respecto al volmen barrido por el pistn, en %, es una constante para cada mquina y vale: m = vm x 100 / (v3 vm), y queda: hvm= 100 m ( va/vd 1) va, vd: vol. especfico aspiracin y descarga.

el volumen del espacio muerto habitualmente se aprecia en proporciones o porcentajes de volumen de trabajo del cilindro y se llama volumen relativo del espacio muerto:a=vm/vtr

Presin de AdmisinPrimer tiempo o admisin:en esta fase el descenso del pistn aspira la mezcla aire combustible en losmotores de encendido provocadoo el aire enmotores de encendido por compresin. Lavlvulade escape permanece cerrada, mientras que la de admisin est abierta. En el primer tiempo el cigeal gira 180 y el rbol de levas da 90 y la vlvula de admisin se encuentra abierta y su carrera es descendenteEstrangulacin en la admisin. Consiste en instalar en la caera de admisin una vlvula con un accionador. Un controlador neumtico enva la seal al accionador que posiciona el rgano de cierre de la vlvula entre una posicin totalmente abierta y otra de cierre parcial predeterminado. Equivale a disminuir ev2 (y algo tambin ev1). Por otra parte, aumenta la relacin de compresin, por lo que tambin disminuye ev0 . Este sistema es relativamente caro de instalar a posteriori y no es eficiente, pues disipa energa. Adems, provoca mayor depresin en la caera de admisin con lo que las vlvulas se atrasan ms a la apertura Compresores 27 Este mtodo es ventajoso desde el punto de vista del motor: ste funciona en rgimen prcticamente constante. Recirculacin a la admisin. Se puede recircular hacia la caera de admisin el gas excedente mediante una vlvula de control gobernada por la presin del tanque recibidor (ver Figura 2.17). Se puede interpretar como un aumento artificial de las fugas, con disminucin de v . Es un mtodo simple y eficaz, pero desperdicia energa pues el motor est siempre a plena carga independientemente de la demanda.EFECTO DE PRESIN DE ADMISIN: RENDIMIENTO VOLUMTRICO, POTENCIA INSUMIDA CAPACIDAD DE REFRIGERACINPunto muerto superior y inferiorElpunto muerto superior(PMS) se refiere a la posicin que alcanza elpistnal final de una carrera ascendente,escapeocompresin, en el cual no existe fuerza que acte sobre l y slo se encuentra movindose gracias a suinerciao fuerza potencial, en este instante ha finalizado su carrera ascendente y comienza su carrera descendente admisinocombustin.Punto muerto inferior (PMI): Es el punto ms cercano al cigeal que alcanza el pistn en su movimiento alternativo dentro del cilindro. Antes de llegar a ese punto, el pistn reduce su velocidad, se para, e inicia un nuevo recorrido en sentido contrario en constante aceleracin hasta que alcanza su velocidad lineal mxima. Esta velocidad lineal mxima de cada carrera (la velocidad mxima absoluta depende del rgimen de giro del motor) se alcanza generalmente algo despus de superar la mitad de la distancia que separa el punto muerto inferior del punto muerto superior. En el recorrido alternativo del pistn, el punto muerto inferior es el ms alejado de la culata.Punto muerto superior (PMS): Es el punto ms cercano a la culata que alcanza el pistn en su movimiento alternativo dentro del cilindro. Antes de llegar a ese punto, el pistn reduce su velocidad, se para, e inicia un nuevo recorrido en sentido contrario en constante aceleracin hasta que alcanza su velocidad lineal mxima. Esta velocidad lineal mxima de cada carrera (la velocidad mxima absoluta depende del rgimen de giro del motor) se alcanza generalmente algo despus de superar la mitad de la distancia que separa el punto muerto superior del punto muerto inferior. En el recorrido alternativo del pistn, el punto muerto inferior es el ms alejado del cigeal.Volumen desplazadoEnmecnica de fluidos, se habla dedesplazamiento(ovolumen desalojado) cuando un objeto se sumerge en unfluido, desplazndolo al ocupar su lugar. El volumen del fluido desplazado puede ser medido y, a partir de esto, se puede deducir el volumen del cuerpo sumergido (que debe ser exactamente igual al volumen del fluido desalojado).Un objeto que se sumerge desplaza un volumen de lquido igual al volumen del objeto. Por elPrincipio de Arqumedesse sabe que elpesodel objeto se obtiene multiplicado su volumen por ladensidaddel fluido. Si la densidad del objeto es menor que la del lquido desplazado, el objeto flota; si es mayor, se hunde. En el caso de un objeto que flota, el peso de fluido desplazado ser igual al peso del objeto.

Es necesario definir el volumen de desplazamiento o desplazado Vd del compresor como el volumen de barrido que hacer el pistn por cada cara de este en la unidad de tiempo dado por el volumen de la cilindrada multiplicado por el nmero de revoluciones .

Razn de CompresinLarelacin de compresin volumtricaen unmotor de combustin internaes el nmero que permite medir la proporcin en volumen, que se ha comprimido la mezcla de aire-combustible (Motor Otto) o el aire (Motor Disel) dentro de lacmara de combustinde uncilindro. Es decir el volumen mximo o total (volumen desplazado ms el de la cmara de combustin) entre el volumen mnimo (volumen de la cmara de combustin) Para calcular su valor terico se utiliza la siguiente ecuacin:

donde: d =dimetrodel cilindro. s = carrera del pistn desde elpunto muerto superiorhasta elpunto muertoinferior Vc =volumende lacmara de combustin. RC = es la relacin de compresin y es adimensional.

Unciclo Ottoideal modela el comportamiento de un motor de explosin. Este ciclo est formado por seis pasos, segn se indica en la figura. Pruebe que el rendimiento de este ciclo viene dado por la expresin

siendor=VA/VBlarazn de compresinigual al cociente entre el volumen al inicio del ciclo de compresin y al final de l. Para ello, halle el rendimiento a partir del calor que entra en el sistema y el que sale de l; exprese el resultado en trminos de las temperaturas en los vrtices del ciclo y, con ayuda de la ley de Poisson, relacione este resultado con los volmenesVAyVB Si una mezcla de aire y combustible se comprime antes de inflamarla, se encender mucho ms rpidamente y con mayor fuerza de expansin. En realidad, si la mezcla combustible se comprime hasta un grado lo suficientemente alto, se inflamara por s misma sin necesidad de ningn elemento exterior, (chispa elctrica). Pero en el motor a gasolina no se busca que esto ocurra, pues el instante exacto de la explosin deber coincidir con una determinada posicin del pistn. Podemos decir entonces, que la presin a que est sujeta la mezcla aire combustible, est determinada por la relacin entre el volumen de la cmara de combustin y el volumen total dl cilindro con el pistn en su punto muerto inferior. Est relacin se denomina RELACIN DE COMPRESIN de un motor y volvemos a repetir, que es la relacin entre el espacio del cilindro que queda sobre el pistn cuando este s all en su punto muerto superior, y el volumen del mismo cuando el pistn esta en el punto muerto inferior de su carrera. No se debe confundir relacin de compresin con presin de compresin. A medida que se han producido gasolinas de ms lenta inflamacin (mayor octanaje) los ndices de compresin se han ido elevando. La mayora de los motores actuales poseen un ndice de compresin que varia desde 8:1 y hasta 10:1 en algunos casos.

7MO CICLO ESCUELA DE MINAS