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Paso 2.
Del diagrama se observa que durante los procesos ( 1---+2) y
(3~4)
la variación en la
entropía del sistema es igual a cero y dado que en un ciclo
óS...
,o
=
O Y además
!lS...
/O
=
ÓS
I ..... 2
+
ÓS
2 ..... 1
+
óS
3 _ 4
+
68
4 ..... 1
=
O, resulta que
Concluimos que: La variac ión en la entropía del sistema
deb id~
a la compresión a
kJ
temperatura constante es:
a)
6S,
,= -
1.26 -
.-
K
Durante el proceso
(4~
1) en el que la entropía del sistema disminuye, el sistema cede calor
a latempcraturamínima:
T. =T,
= T
m ,.
=(27+273)
K=300K
Aplicando la definición de calor a este proceso isoténnico:
Q.~,
=
J:
TdS
=
r.~.~,
= (300
K) (
-1.26
~ )
= - 378
kJ ;
por lo tanto:
El calor cedido por el sislema es:
b)
Q,
=
Q._.,
= -
378
kJ
PasoJ .
El proceso
( 1~2)
está caracterizado por:
I1U
1
_1.
>
O ,
Q\ ......
1
=
O Y
Ll5\ ......
1
=
O. Aplicando la
ecuación de l ' Ley:
tlU
I ..... 2
=
QI_2
-ft'¡ ......
2 '
inferimos que
6 U
I ..... 2
-W;.....
2.
Para que
I1 U
I ..... 2
>
O es necesario que
el
trabajo de 1 a 2 sea negativo lo cual implica que
este proceso representa a la compresión isoentrópica.
Se sabe que en la compresión isoentrópica la temperatura aumenta a 600
K ,
de aquí que la
temperatura máxima de oper?ción del sistema es:
T
mu
=
I;
=
T
2
=
600
K .
A la temperatura máxima el sistema absorbe calor y esto ocurre durante la expansión
isotérmica caracterizada por el proceso (2---+3). Aplicando la definición de calor a este
proceso:
Q,~}
=
J:TdS
= T,~,~}
=(600
K)(1.26
~ ) =
756 kJ ; por lo tanto.
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