J'roblema 5.
Un sistema
ef~ctu3
un cielo operando entre dos almacenes ténnicos a
las
temperaturas de
700 K
Y
350
K.
Supon iendo que la energía
se
conserva, determinar mediante cálculos de
entropía., en cada uno de los casos siguientes, si el cielo es posible (reversible o irreversible)
o imposible.
a) El sistem3 absorbe 350
kJ
del almacén a tcmperalUra menor y cedc una detenninada
cantidad de calor al almacén a temperatura mayor. El trabajo neto que debe suministrársele
al sistema cs de 600
kJ.
b) El sistema realiza un cielo con un rendimiento de
50'/.
y
cede
300 k1
de calor al almacen
a temperatura menor.
1:)
El sistema realiza un trabajo neto de 500
kJ
y cede 250
kJ
de calor al almacén
a
temperatura menor.
natos generales:
T, '"
700
K, T. '"
350
K
Solución:
al
C-::~,
",,' ¡¡;<J
T~
-
7OD~:.;i
i
Q,
1I_(l
¡
Q..
T~
...
i SOK
.¡
Ilatos:
Q"
""
350 kJ.
JI' ""
600
kJ
La Le)' de conservación de la energía queda expresada como:
- 11'
=
Q~
- Q, ;
el trabajo es
ncgali\'o porque ahor3 se está suministrando al sistema. entonces:
Q, .:
Q~
+
11'
=
(350+ 600) kJ :::
950
kJ
La variación en la entropía del universo esta dada como:
ilS_. .: ilS...., +ilS",..
~
En Jondc 65"" '" O porque el sistema opera ciclicamente.
y
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de aqui que:
58
1...,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59 61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,...196