Pistón

Figura 1: Pistón contenido en el interior de un cilindro, utilizado en un motor de gasolina seccionado.

Un pistón es un disco móvil encerrado en un cilindro que se hace hermético al gas mediante anillos de pistón. El disco se mueve dentro del cilindro a medida que un líquido o gas dentro del cilindro se expande y contrae. Un pistón ayuda a transformar la energía térmica en trabajo mecánico y viceversa. Debido a esto, los pistones son un componente clave de los motores térmicos. Los pistones funcionan transfiriendo la salida de fuerza de un gas en expansión en el cilindro a un cigüeñal, lo que proporciona impulso de rotación a un volante de inercia. Este sistema se conoce como motor alternativo.

Un pistón debe seguir un proceso cíclico para que pueda convertir continuamente la energía térmica para que funcione, y hay muchas maneras de completar este ciclo. Por ejemplo:

1. Al introducir calor al gas dentro del cilindro, el gas se expandirá aumentando el volumen en el cilindro y proporcionará un trabajo útil.
2. Al eliminar el calor del cilindro, la presión del gas disminuirá, lo que permitirá comprimirlo más fácilmente.
3. Al introducir el trabajo en el pistón, el pistón se comprimirá de nuevo a su estado inicial, listo para realizar el ciclo una vez más.

Este ciclo se puede visualizar en la Figura 2 a continuación.

Figura 2: Un ejemplo de ciclo de pistón, en el que manipula el calor para realizar un trabajo útil.

Estos pasos se pueden hacer de manera diferente y los procesos pueden volverse muy complejos, sin embargo, este es un ejemplo simple de cómo se puede hacer que un pistón realice un trabajo útil a través de la entrada de calor. Se sabe que este calor no se puede transformar completamente en trabajo, de lo contrario la entropía del sistema disminuiría, lo que está prohibido por la Segunda ley de la termodinámica.

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