CICLO CARNOT

Se define ciclo de Carnot como un proceso cíclico reversible que utiliza un gas perfecto, y que consta de dos transformaciones isotérmicas y dos adiabáticas, tal como se muestra en la figura.

Máquina de Carnot

En una máquina el ciclo se recorre en sentido horario para que el gas produzca trabajo. Las transformaciones que constituyen el ciclo de Carnot son:

• Expansión isoterma (1-2): al gas absorbe una cantidad de calor Q1 manteniéndose a la temperatura del foco caliente T1.
• Expansión adiabática (2-3): el gas se enfría sin pérdida de calor hasta la temperatura del foco frío T2.
• Compresión isoterma (3-4): el gas cede el calor Q2 al foco frío, sin variar de temperatura.
• Compresión adiabática (4-1): el gas se calienta hasta la temperatura del foco caliente T1, cerrando el ciclo.

refrigerador carnot

El ciclo se recorre en sentido antihorario, ya que el trabajo es negativo (trabajo consumido por el gas):

• Expansión adiabática (1-2): el gas se enfría sin pérdida de calor hasta la temperatura del foco frío T₂.
• Expansión isoterma (2-3): el gas se mantiene a la temperatura del foco frío (T₂) y durante la expansión, absorbe el calor Q₂ de dicho foco.
• Compresión adiabática (3-4): el gas se calienta hasta la temperatura del foco caliente T₁, sin intercambio de calor.
• Compresión isoterma (4-1): al gas cede el calor Q₁ al foco caliente, manteniéndose a la temperatura de dicho foco T₁ y cerrando el ciclo.