Página 148 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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Problema 3.
Un
sistema efectúa un ciclo operando entre dos almacenes térmicos
a
las temperaturas de
1000
K
Y600
K.
Suponiendo que la energía se conserva, indicar mediante cálculos de entropía, si el ciclo es
posible (reversible ó irreversible) ó imposible en cada uno de los casos siguientes:
a) El sistema absorbe ciena cantidad de calor del almacén a
600
K
Y
cede 300
Id
de calor al
almacen
a
mayor temperatura. El trabajo neto que deoc swninistrasele al sistema es de
120
kJ.
b)
el
sistema realiza un ciclo con un rendimiento de 50%
y
cede 400 kJ de calor al almacén
a temperatura menor.
e)
el
sistema absorbe
600
kJ de calor del almacén a mayor temperaNra
y
realiza un ciclo
eon
Wl
rendimiento de
300/0.
Datos
gcncrale~ :
T,
=
1000 K.
T"
'"
600 K
Solllción:
al
T,
-1a.ífl l
1
Q,
',,-[Q:
!
Q.
I
T, 0 6IJIIK
1
DuIOS: Qc ." 300
kJ,
W
=
!
20
kJ
La Ley de conservación de la energía queda expresada como: - IV
=
Q. - Q, ;
el trabajo es
negativo porque ahora se está suministrando al sistema, entonces
Q. =Q,
-IV = (300-120) kl=180 kJ
La variación en la entropia del universo está dada como: 6S-.
=
llS.",
+óSoJ,,~
En donde
óS...,
=
O porque el sistema opera ciclicamente, y
~'..,..,¡
'"
l1.S... /,
+
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r.
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