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Son dispositivos mecánicos que aprovechan una fuente de calor para realizar un trabajo mecánico. Puede ser de combustión externo o interna.
Son los dispositivos que más han contribuido en el progreso del desarrollo tecnológico actual, son imprescindibles en muchos aspectos de la vida moderna.

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Las máquinas térmicas de combustión externa se desarrollaron a comienzos del siglo XIX, estas aprovechan la fuerza expansiva del vapor de agua generado en un foco emisor situado en el exterior de la propia máquina para realizar un trabajo.

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Estas máquinas supusieron un gran avance respecto a las máquinas de vapor, o de explosión, aprovechan la fuerza expansiva de los gases de una reacción química dentro de la propia máquina para transformarla en trabajo.

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El combustible es gasolina y la combustión es producida por una chispa.

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El combustible es gasóleo y la combustión es producida por una compresión.

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El rendimiento de una máquina térmica es el cociente entre el trabajo mecánico realizado y la energía tomada del foco caliente.