¿Por qué no se podría colocar un motor de automóvil dentro de un tanque de agua u otro líquido para ser calentado por el motor, en lugar de desperdiciar el calor y luego utilizar el vapor generado para impulsar un motor de vapor, que a su vez estaría sumergido en el mismo líquido para evitar que escape calor del sistema?
Respuestas
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BMW está trabajando en algo similar, lo llaman el concepto turbosteamer. Es un ciclo combinado donde un intercambiador de calor captura el calor del motor y lo utiliza para impulsar un circuito de vapor, recuperando algo de energía mecánica.
Hay más detalles en este artículo de SAE. Aparentemente, hay problemas por resolver para hacer que el sistema sea lo suficientemente pequeño como para caber en un vehículo de pasajeros antes de que llegue al mercado.
Claramente, rodear un motor de automóvil con un fluido que podría ser hervido y tener la entalpía para hacer un trabajo útil sería prohibitivo en tamaño y peso. Por lo tanto, un sistema práctico tendría que estar basado en capturar calor, por ejemplo, de los gases de escape.
Técnicas similares de ciclo combinado se han probado en las centrales eléctricas y en los motores de los barcos, con cierto éxito. Ejemplos incluyen plantas de energía de ciclo combinado con turbinas de gas alimentadas por gas natural, donde parte del calor residual es capturado por intercambiadores de calor y mueve una turbina de vapor para generar energía adicional.
Puedes buscar en Google "generación de energía de ciclo combinado" y encontrar mucho material, aunque no puedo publicarlo aquí ya que probablemente esté protegido por derechos de autor.
Como se ha mencionado, hay un límite definitivo a la cantidad de energía térmica que se puede recuperar para realizar un trabajo útil, la eficiencia de Carnot. Nunca será el 100% de la energía térmica. Esto es una consecuencia inevitable de la segunda ley de la termodinámica.
Prathyush
Puntos
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Sí, definitivamente. ¿Es práctico? Tal vez.
Cualquier diferencia de temperatura puede ser utilizada en principio para hacer funcionar un motor.
Sin embargo, esto no implica que el calor no escapará del sistema. Si logras convertir todo el calor en trabajo, entonces estarías violando la segunda ley. La limitación impuesta por Carnot sigue siendo válida.
