Problema ...
Un sistema efectua un ciclo operando entre dos almacenes ténnicos a las temperaturas de
800 K
Y 400
K,
Suponiendo que la energía
se
conserva. detenninar en cada uno de los casos
siguientes (mediante cálculos de entropía), si
el
ciclo es posible (reversible o irreversible) o
imposible.
a) El sistema realiza
un
ciclo con un rendimiento de 60
%
Ycede 350 kJ de calor
al
almacén
a menor temperatura.
b) El sistema absorbe una detenninada cantidad de calor del almacén a menor temperatura
y cede 1000 kJ de calor al almacén a temperatura alta.
El
trabajo neto que debe
suministrársele al sistema es de 550
kJ.
e)
El sistema absorbe 500
kJ
de calor del almacén a mayor temperatura y realiza un trabajo
neto de 250
kJ.
Datos generales:
TI
=
800
K.
T. :
400
K
Solllción:
a)
T
t
- 400K '
l>a tos:
Qc
= 350 kJ. r = 60%" 0.6
El rendimiento del ciclo está dado como: ,.
=
1-
Q<
=
0.6; de donde:
Q.
Dado que la energía se conserva. enlonces
/JI
=
Q. - Q<
= (875-350)
kJ
= 525 kJ
La variación en la entropía del universo está dada como:
l!S_:: l!S_
+óS",,...¡
En donde
l!S",,::
O porque el sistema opera ciclicamente. y
82
1...,74,75,76,77,78,79,80,81,82,83 85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,...196