La Ley de Charles, establece que: “Cuando un gas es comprimido, la temperatura aumenta".
Hay tres relaciones posibles entre la temperatura y la presión en un volumen de gas que es sometido a compresión:
- Ø Isotérmica
- Ø Adiabática
- Ø Politrópica
- isotérmica
El gas permanece a temperatura constante a través del proceso.
La energía interna es removida del sistema en forma de calor a la misma velocidad que es “añadida” por el trabajo mecánico de compresión.
La compresión o expansión isotérmica es favorecida por una gran superficie de intercambio de calor, un volumen pequeño de gas, o un lapso de tiempo largo.
Con dispositivos reales, la compresión isotérmica generalmente no es posible. Por ejemplo incluso en una bomba de bicicleta calienta (genera calor) durante su uso.
Adiabática
En este proceso no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno, y todo el trabajo añadido es (producido) agregado (añadido) a la energía interna del gas, resultando un incremento de temperatura y presión.
Teóricamente el incremento de temperatura es:
T2 = T1·Rc((k-1)/k)), con T1 yT2 en grados Rankine o kelvin,
k.- razón de calores específicos; k=1.4 para el aire estándar
La compresión o expansión adiabática es favorecida por el buen aislamiento, un gran volumen de gas, o un lapso corto de tiempo,
En la práctica siempre habrá una cierta cantidad de flujo de calor, pues hacer un sistema adiabático perfecto requeriría un perfecto aislamiento térmico de todas las partes de una máquina. el calor puede
Politrópica
Esto supone que calor puede entrar o salir del sistema, y que el trabajo en el eje que entra al sistema puede aumentar la presión (trabajo generalmente útil) y la temperatura por encima del adiabático (generalmente pérdidas debido a la eficiencia de ciclo). La eficiencia del proceso es la razón de aumento de temperatura en un teórico 100% (adiabático) frente a real (politrópico).
