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Problema
2.
Un sistema realiza un ciclo para lo cual interactúa con dos almacenes ténnicos a las
temperaturas de 800
K
Y 650
K.
Si el sistema absorbe una determinada cantidad de calor del almacén a menor temperatura
y
cede 350 kJ de calor al almacén a 800
K,
será necesario realizar un trabajo neto sobre el
sistema.
Suponiendo que la energía se conserva, indicar en cada uno de los casos siguientes, si el
ciclo es posible (reversible o irreversible) o imposible.
a)
el
sistema absorbe 769
kJ
de calor
b) el trabajo neto que se swninistra al sistema es de 120
kJ
c) el almacén a menor temperatura cede 285
kJ
de calor al sistema
Datos generales:
T,
~
800
K, T,
~
650
K,
Q<
~
350 kJ
Solución :
a)
Datos:
Qu
~
769 kJ
La Ley de conservaci6n de la energía queda expresada como:
-W
=
QQ
-
Qt
;
el trabajo es
negativo porque se está suministrando al sistema.
La variaci6n en la entropía del universo está dada corno:
/lS"",y
=
óS
slSl
+
6S
mnd
En donde
óS
SISf
=
O porque el sistema opera cíclicamente, y
óS
a /
rtd
=
Mol'" Ts
+
óS",,,,
Te
=;''' -
~a
;
de aquí que:
,
.
l1S
~ (3 50kJ
_
769kJ ) ~(0.44_1.¡8)
kJ
~_
0.74 kJ
~..
800
K
650
K
K
K
288
