maquinas termodinamicas


SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA: MAQUINAS TERMICAS - ENTROPIA
1. Una maquina térmica con el 20% de rendimiento realiza un trabajo de 100 J en cada ciclo. (a) ¿Cuánto calor absorbe del foco caliente en cada ciclo? (b) ¿Cuánto calor devuelve al foco frio en cada ciclo?
2. Una maquina térmica absorbe 400 J de calor y realiza un trabajo de 120J en cada ciclo. (a) ¿Cuál es el rendimiento de la maquina? (b) ¿Cuánto calor se sede al foco frio en cada ciclo?
3. En la maquina mostrada. Determine si la maquina es irreversible; reversible o imposible.


= 300kJ

W = 200kJ
= 100kJ


4. Una máquina de Carnot entrega un trabajo que es 0,4 veces el calor rechazado. Calcular la temperatura inferior “ ” sabiendo que la diferenciaentre los limites es 20k.
5. Una maquina térmica de Carnot opera entre una fuente de 1000 k y un sumidero a 300 k. Si a la maquina térmica se le suministra calor a razón de 900 kJ/min. Hallar :
a) Su eficiencia
b) Su potencia de salida.
6. El ciclo mostrado en la figura, indica dos procesos isotérmicos y dos isobáricos. Hallar la eficiencia realizada por un gas monoatómico que sigue el ciclo. Ln(2)= 0,69
P
2p

P v
v/2 v 2v
7. Un gas monoatomico realiza un ciclo mostrado en la figura (Ln 2 = 0,69 ). Hallar :
a) El trabajo realizado por el gas durante el ciclo
b) La eficiencia del ciclo.
8. Un maquina termica sigue el ciclo que se muestra en la grafica. En el proceso isotermico C-A el gas desarrollaun trabajo de -0,6 kJ. Determine sus eficiencias, si en cada ciclo absorve 1kJ de calor. P( Pa )

4




1

V( )
0,1 0,4
9. Una maquina termicafunciona según el ciclo que se muestra en la grafica, donde ˃ . Si la cantidad de calor ( en valor absoluto ) relacionado con los procesos AB, BC Y CA son 5Q, 3Q Y Q, repectivamente, determine la eficiencia de la maquina termica.
P
A

isoterma


CB
V

10. Un refrigerador absorve 5kJ de calor de un foco frio y cede 8kJ a un foco caliente. (a) ¿ Cual es el coeficiente de eficiencia del refrigerador? (b) ¿El refrigerador es reversible y funciona como una maquina termica entre los mismos dos focos. ¿Cuál es su rendimiento?
11. La sustancia activa de una maquina termica es 1,0 mol de un gas ideal. El cicloempieza a = 1atm y = 24,6 L. El gas se calienta a volumen constante hasta = 2atm. Luego, se expande a presion constante hasta = 49,2L. Entonces, el gas se enfria a volumen constante hasta que su presion vuelve a ser de 1atm. Luego, se comprime a presion constante hasta que alcanza de nuevo su estado original. Todas las etapas son revervibles y cuasiestaticos. (a) Dibujar el diagrama PV del ciclo.Calcular el trabajo realizado, el calor añadido y la variacion de la energia interna para cada etapa del ciclo. (b) Hallar el rendimiento del ciclo.
12. Una maquina que utiliza 1 mol de un gas ideal inicialmente a = 26,4 L y T= 400 k funciona en un ciclo que consta de 4 pasos: (1) expansion isotermica a T = 400 k hasta dos veces su volumen inicial, (2) enfriamiento a volumen constante hasta T= 300 k,(3) compresion isotermica hasta su volumen original, y (4) calentamiento a volumen constante hasta su temperatura original de 400 k. Supongase que = 21J/k. Dibujar el ciclo en un diagrama PV y calcular su remdimiento.
CICLOS DE CARNOT.
13. Una maquina de Carnot funciona entre dos focos termicos a temperaturas = 300 k y = 200 k. (a) ¿ Cual es su remdimiento? (b) Si en cada ciclo absorbe 100...