maquinas termicas

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
FÍSICA II PARA INGENIERÍA

Guía de Maquinas Térmicas, 2da Ley de la Termodinámica y EntropíaInstructor: Br. Maynor Gabriel López Jiménez
1) Una máquina de Carnot opera entre dos fuentes de calor a temperaturas TH y TC. Un
inventor propone aumentar la eficiencia operando una máquina entre TH y unatemperatura
intermedia T’, y una segunda máquina entre T’ y TC usando el calor expulsado por la primera.
Calcule la eficiencia de este sistema compuesto y compárela con la de la máquina original.
2)Un cilindro contiene oxígeno a una presión de 2.00 atm y 300 K. El volumen es de 4.00 L.
Suponga que el
se puede tratar como gas ideal, y que se somete a los siguientes procesos:
i) Calentar apresión constante del estado inicial (estado 1) al estado 2, donde T5450 K.
ii) Enfriar a volumen constante a 250 K (estado 3).
iii) Comprimir a temperatura constante a un volumen de 4.00 L (estado 4).iv) Calentar a volumen constante a 300 K, regresando el sistema al estado 1.
a) Muestre estos cuatro procesos en un diagrama pV, dando los valores numéricos de p y V en
cada estado. b) Calcule Q yW para cada proceso. c) Calcule el trabajo neto efectuado por el
. d) Determine la eficiencia de este dispositivo como máquina térmica y compárela con la de
una máquina de ciclo de Carnot que operaentre las mismas temperaturas mínima y máxima
de 250 K y 450 K.
3) Un laboratorio de biología se mantiene a una temperatura constante de 7.00°C mediante un
acondicionador de aire, que da salida alaire exterior. En un típico día caluroso de verano, la
temperatura exterior es de 27.0°C y la unidad de acondicionamiento de aire emite energía al
exterior en una cantidad de 10.0 kW. Modele launidad que tiene un coeficiente de realización
igual a 40.0% del coeficiente de realización de un dispositivo ideal de Carnot. a) ¿Con qué
rapidez el acondicionador de aire retira energía del...