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(85 - O)
Problema 1.
Los sistemas
A
y
B
constituidos por helio e ilustrados en la Figura intercambian calor, hasta
llegar al equilibrio.
a) Indicar si el proceso de intercambio de calor es reversible o irreversible.
Una vez que los sistemas
A
y
B
han llegado al equilibrio, considere que el sistema
compuesto
(A
+
B)
se pone en contacto térmico (a volumen constante) con un almacén a la
temperatura de 1250
K
hasta que
(A
+
B)
Y
el
almacén ténnico alcanzan el equilibrio.
b) Indicar si este segundo proceso es reversible o irreversible.
e) CalcuJar la variación total en la entropía del universo debida a los dos procesos.
Pared rl,/da adlabtÚlcn
Pnud rl,lda
dllll~rmlCII
L.~~~
Primer proceso:
Oalos:
R
~
2.08
kJlkgK,
Cv~
3. 12
kllkgK
Solució,, :
Estado inicial
Paso 1.
Estadofinal
De acuerdo con la Ley Cero cuando los sistemas
A
y
B
alcancen el estado final de'
equilibrio su temperatura debe ser la misma; esto es que
TAl
=
Tal
=
TI
'
Para determinar
esta temperatura final de equilibrio se procede de la s iguiente manera:
Dado que los sistemas
A
y
B
están confinados en un recipiente de paredes rigidas
adiabáticas, entonces no tienen interacción mecánica ni térmica con los alrededores, por lo
que:
t;.U= (t;. U,+t;.U8 ) ~Q- W~0 ;
dedonde
t;.U,
~-t;.U.
,es decir que
mACI'A (TI
-
TAl)
=
-mBCB(TI
-
T
BI ) ;
desarrollando e sta ecuación:
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