ejercicios termodinamica

Segunda Ley de la
termodinámica

Máquina térmica.

1) se absorbe calor de una fuente a alta temperatura,
2) la máquina realiza un trabajo y 3) libera calor a una
fuente a temperatura másbaja.
Por ejemplo, en un motor de gasolina.

1) el combustible que se quema en la
cámara de combustión es el depósito de alta
temperatura.
2) se realiza trabajo mecánico sobre el pistón.
3) laenergía de desecho sale por el tubo de escape.

Ejercicio 1
La máxima eficiencia teórica de un motor de gasolina basada en un ciclo de
Carnot, es de 30%. Si el motor libera sus gases a la atmósfera,a 300 K,
calcular la temperatura del cilindro inmediatamente después de la
combustión. Si la máquina absorbe 850 J de calor de la fuente de calor en
cada ciclo, calcular el trabajo que puederealizar en cada ciclo.

Ejercicio 2
Una maquina tiene una eficiencia del 40% y cede calor de 3000 calorías por
ciclo. Determinar el trabajo realizado por ciclo.

3. La eficiencia de una maquina deCarnot es de 30%. La maquina absorbe
800J de calor por ciclo de una fuente caliente a 500K.
a. Calor liberado por ciclo.
b. La temperatura de la fuente fria.

4. Una maquina de Carnot toma 2000J de calor de una fuente a 500K,
realiza trabajo y desecha calor a una fuente a 350K. ¿Cuánto Trabajo
efectua, cuanto calor expulsa y que eficiencia tiene?

5. Una caja térmicamente aislada estadividida en dos compartimientos, cada uno
con volumen V, por una membrana. Inicialmente, un compartimiento contiene n
moles de gas ideal a temperatura T, y el otro esta vacío.
Se rompe la membranay el gas se expande hasta llenar los dos compartimientos.
Calcule el cambio de entropía en este proceso de expansión libre.
Solución.
El proceso es adiabático porque Q = 0, pero no esisoentropico, pues
a), b) Expansión libre de gas ideal aislado.
c) El cambio de entropía Sb –Sa puede calcularse usando el camino isotérmico
mostrado.

Para calcular el
, el cambio de entropía solo...