Ciclos
Por Bruno Rico Gómez
En la vida diaria los ciclos son la representación perfecta de una rutina que cumple una misión continua. Desde lo más básico de la naturaleza como el ciclo de Krebs hasta lo más sofisticado como los ciclos de combustión y fusión en los motores de los cohetes espaciales.
Esta columna es la apertura para una nueva serie acerca de los motores más importantes de la historia. Pero mucho antes de exponer los diferentes tipos de motores es necesario comprender los diferentes ejemplos que la naturaleza nos ha impuesto.
El ciclo que tiene mayor impacto en la vida del ser humano es el ciclo del agua, en donde se describe como se transforma este invaluable liquido durante toda su vida útil. El ciclo inicia en los mares y lagos, donde la temperatura provoca la condensación generando las nubes cargadas de agua, el siguiente paso es la precipitación, fenómeno en donde el agua almacenada en las nubes se descarga sobre la tierra y es aquí donde se llega a los últimos dos pasos. La filtración y la escorrentía superficial son la parte final de este ciclo, en estos dos fenómenos el agua que precipito comienza a recorrer un camino de ríos hasta llegar a los lagos y mares, mientras que en la filtración el agua penetra la superficie y se deposita en mantos acuíferos que después llegan a otros cuerpos de agua.
Otro de los ciclos que influyen en la vida diaria es el ciclo del carbono, siendo uno de los elementos más importantes para el ser humano se volvió necesario comprender su origen. Este ciclo se puede presentar en diferentes ambientes como la atmosfera, la biosfera terrestre, océanos y los sedimentos. El ejemplo más básico de este ciclo es cuando el dióxido de carbono presente en la atmosfera es absorbido junto con la luz solar por las plantas mediante la fotosíntesis. Cuando las plantas mueren se convierten en sedimentos que al pasar el tiempo se convierte en combustibles fósiles que después son quemados arrojando el carbono en forma de gases a la atmosfera. Lo mismo sucede con los animales, que al fallecer se vuelven sedimentos y se convierten en combustibles fósiles.
Estos ciclos son fenómenos físicos y químicos que han sido descritos por miles de científicos, pero ahora entraremos en los detalles termodinámicos de los ciclos. Estos ciclos tiene como propósito el generar trabajo a partir de dos fuentes de calor a distintas temperaturas o mediante la generación de trabajo durante el paso de calor de la fuente de menor temperatura a la de mayor temperatura. En estos ciclos hay tres variables principales: el volumen, la temperatura y la presión.
Al experimentar con varias configuraciones se descubrieron diferentes tipos de motores que al día de hoy siguen usando en todo tipo de industrias de los cuales destacan el ciclo de Rankine, el ciclo de Otto, el ciclo Diésel, ciclo Stirling y el ciclo Ericsson. De estos tipos de ciclos nacen los motores a cuatro tiempos, los motores de los refrigeradores, los sistemas de enfriamiento para los vehículos, etcétera.
Esta será una serie de 5 columnas, así que estén pendientes los lunes de las próximas semanas porque vienen unas columnas muy buenas.
“Desconocer la segunda ley de la termodinámica es como no haber leído nunca el Quijote”.
– Charles Percy Snow.
