Página 45 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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Problema 4.
Un sistema efecnía un ciclo operando entre dos almacenes térmicos. Considerando que la
energía se conserva; indicar mediante cálculos de entropía. en cada uno de los casos
siguientes, si el ciclo es posible (reversihle o irreversible) o imposible.
a)
El sistema absorbe 100 kJ de calor del almacén
a
600
K,
realiza un trabajo neto dc
25
kJ
Ycede una determinada cantidad de calor
al
almacén
a
300
K
b) El sistema absorbe 100 kJ de calor del almacén a 600
K.
reali7..a
un
trabajo neto IV
y
cede 30
kJ
de calor al almacén a 300
K.
el El sistema absorbe lOO
kJ
de calor del almacén a 300
K
Y cede una determinada
cantidad de calor al almacén a 600
K.
El trabajo neto que debe suminiSlrársele
al
sistema en
el ciclo.es de
100
kJ .
Datos generales:
T, ""
600
K.
T~
=
300
K
Solución:
a)
r. -
"600K.
Datos:
Q~
=
100kJ, IV= 25kl
Dado que la energía se conserva, entonces IV ,.
Q~
-
Q<;
de donde.
La variación en la entropía del universo está dada como'
óS••",. óS""
+
llSo/..,¡
En donde
tJS"" ,.
O
porque
el
sistema opera cíclicamente,
y
_ óS
tJS
'" -
Q.
+R :
de aqul que:
óS"¡mI -
o/_
r,
+ ....
T.
T,
r.
óS
=o-Q·
+Q,
....
T, T,
.(_ 100
kJ
+
75 kJ ) : (-O.17+0.25)
~=0.08~
óS,."",
600
K
300
K
K
K
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