El funcionamiento de los motores de coches es un ejemplo del proceso termodinámico
¿Es posible convertir la energía cinética de las partículas en trabajo?
Cuando estudiamos sobre sólidos, líquidos y gases, nos damos cuenta de que la temperatura está bien relacionada con la energía cinética de sus partículas, es decir, los átomos y moléculas, siendo que si aumentamos la temperatura significa que aumentaremos la energía cinética. Sabemos que no es posible seguir el movimiento de cada partícula, por lo tanto, trabajamos con cantidades macroscópicas que son fáciles de medir. Ellas son: temperatura, volumen y presión.
Haciendo un análisis más profundo, podemos ver que el desempeño del trabajo mecánico está asociado con una fuerza y un desplazamiento, como por ejemplo, el pistón o émbolo del motor de un automóvil. Por otro lado cuando nos enfrentamos a un proceso termodinámico, vemos que el volumen puede aumentar causando un desplazamiento.
Podemos citar como ejemplo de un proceso termodinámico donde ocurre la realización de trabajo el funcionamiento de los motores de coches. Cuando sucede la mezcla de gases, combustible + comburente, dentro del cilindro, esa mezcla se expande debido al calentamiento de la explosión, haciendo que el cilindro se mueva. Así podemos decir que ese proceso es la base de funcionamiento de la mayoría de las máquinas que usan calor para realizar trabajo.
El cilindro cerrado en un extremo es el tipo de recipiente más simple que es utilizado, porque contiene un gas en su interior y un pistón que además de impedir la salida del gas puede desplazarse a lo largo del cilindro, variando el volumen interno. Veamos la siguiente figura:
Según la figura señalada podemos ver que cuando proveemos calor para el gas a través del calentamiento del cilindro, al ser calentado, el gas se expando desplazando el émbolo, realizando trabajo.
Sistema compuesto por un cilindro y un émbolo es la base de varias máquinas térmicas
