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Problem:, 2.
Para la máquina ténnica ilustrada en la figura :
a) Determinar el máximo rendimiento, b) determinar el valor del cociente
Qc IQa
en el
caso en que la máquina opere con
el
máximo rendimiento,
c)
Si
Qc
=
200 kJ Y
la máquina opera como una de Carnot, detenninar
el
valor de
Qa,
d)
Si
W
=
400 kJ Y
Qa
=
1000 kJ,
indicar, mediante cálculos de entropía si la máquina opera
en forma posible (reversible o irreversible) o imposible.
Datos generales:
T
j
=
750
K, Te
=
300
K
So/ución:
El rendimiento máximo está dado como:
T
300
a) ,.
=1---'-= 1--=0.6 = 60%
m~ ~
750
El
máximo rendimiento se tiene cuando
la
máquina opera en forma posible reversible; esto
es cuando la variación en la entropía del universo es igual
a
cero.
La
variación en la entropía del universo está dada como:
l'iSw,,~
=
M
Si
$'
+
flS
o'ruJ
En
donde
flS
S
'$'
=
O
porque el sistema opera cíclicamente,
y
AC
_
"'~
,e
Q. Qc .
U0
a
lred
-
•
almn +UVal m Te
=-~+~.
r:
I:
de
aquí
que:
Qc
=
Qo
; por lo tanto:
T"
Y:
b)
Qc
=
r.
= 300 K = 0.4
Q.
T,
750 K
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