Equilibrio fisico y quimico

EJERCICIOS #4 Y #16
CAPÍTULO 5: LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
LIBRO: SMITH


Una planta de energía particular que funciona con un depósito fuentede calor a 350 °C y un depósito que absorbe calor a 30 °C. Tiene una eficiencia térmica igual a 55% de la eficiencia de la máquina de Carnot para las mismastemperaturas.
a) ¿Cuál es la eficiencia térmica de la planta?
b) ¿A qué temperatura debe elevarse el depósito fuente de calor para aumentar la eficiencia térmicade la planta a 35%? De nuevo, n es 55% del valor de la máquina de Carnot.


a)







Suponga que una corriente de fluido en estado estacionariosirve como una fuente de calor para un conjunto infinito de máquinas de Carnot, cada una de las cuales absorbe una cantidad diferencial de calor desde el fluido,causando que la temperatura disminuya en una cantidad diferencial; además, cada una disipa una cantidad diferencial de calor a los depósitos a temperatura Comoresultado de la operación de las máquinas de Carnot, la temperatura del fluido disminuye de . La ecuación (5.8) se aplica en éste caso en forma diferencialdonde n se define como: , donde Q es la transferencia de calor con respecto al fluido que circula. Demuestra que el trabajo total de las máquinas de Carnot seconoce por: , donde y Q se refieren al fluido. En un caso particular el fluido es un gas ideal, , para el cual . Si , ¿cuál es el valor de w en ? ¿Cuánto calorse desprende al depósito de calor a ? ¿Cuál es el cambio de entropía del depósito de calor? ¿Cuál es el valor de ?

Si
Datos