Taller Segunda Ley

Cuestionario: PARTE A: Teoría. 1. ¿Cuáles son los postulados de Clasius y de Kelvin-Planck acerca de la segunda ley de la termodinámica? 2. Mencione otras formas de enunciar teóricamente la segundaley de la termodinámica. 3. Explique qué es una máquina térmica. Incluya un ejemplo y ayúdese con gráficos. 4. ¿Qué es la eficiencia térmica de una máquina? ¿De qué forma se puede calcular? 5.Explique, mediante un diagrama PV, el funcionamiento de una máquina de Carnot. 6. ¿Qué es la entropía? ¿Cómo se define teórica y matemáticamente? 7. ¿Cómo se enuncia matemáticamente la segunda ley de latermodinámica? 8. ¿Qué es un proceso reversible? ¿Qué implica, matemáticamente hablando? 9. Explique por qué un proceso irreversible no debe incluir: a) Fricción b) Expansión libre c) Deformacióninelástica 10. Mencione y explique otro ciclo (aparte del ciclo de Carnot) que sea reversible.

PARTE B: Resolución de ejercicios. 11. En una máquina térmica a vapor se añaden 1000 Btu/s a 1200°F en lacaldera, y salen 580 Btu/s a 100°F en el condensador, mientras que el trabajo de la bomba es de 20 Btu/s. Encuentre la eficiencia térmica de la planta. Además, ¿cuál sería la potencia de la turbina (Btu/s)si la planta funcionara como un ciclo de Carnot?

12. Un inventor afirma haber diseñado un proceso que toma únicamente vapor de agua saturado a 100°C y que, mediante una serie complicada de etapas,pone a disposición calor de manera continua a una temperatura de 200°C. El inventor afirma que por cada kilogramo de vapor de agua que entra en el proceso, se liberan 2000KJ de energía como calor alnivel de mayor temperatura, esto es, 200°C. Pruebe si este proceso es o no posible. Para darle al inventor el beneficio de la duda, suponga que se tiene una cantidad ilimitada de agua paraenfriamiento a una tempertaura de 0°C. 13. Un panel solar trabaja como una maquina térmica. Este recibe calor a 600 Btu/(hr-pie2) de una temperatura aproximada de 800°R. El panel rechaza calor a 100 F. Con...