la vida

Universidad de Oriente.
Núcleo de Anzoátegui.
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.
Departamento de Química.

Profesor: Francisco García
Preparadora: Sharon López
Tema III: Entropía
Semestre I-2013

1) Un Acondicionador de Aire completamente reversible da 36000 Btu/h de enfriamiento para
un espacio que se mantiene a 70ºF mientras rechaza calor al aire ambiente a 110ºF. Calcule latasa a la que cambian las entropías de los dos depósitos, y verifique que este acondicionador
de aire satisface el principio de incremento de la entropía.
2) Durante el proceso isotérmico de rechazo de calor en un ciclo de Carnot, el fluido de trabajo
experimenta un cambio de entropía de -0.7 btu/R. Si la temperatura del sumidero térmico es
de 95º, determine a) la cantidad de transferenciade calor, b) el cambio de entropía del
sumidero y c) el cambio total de entropía para este proceso.
3) 2 Lbm de agua a 300 psia llenan un dispositivo de cilindro-embolo, cuyo volumen es 2.5 ft3. El
agua se calienta luego a presión constante hasta que la temperatura llega a 500ºF. Determine
el cambio resultante de la entropía total.
4) Un recipiente rígido esta dividió en dos partes iguales poruna pared. Una parte del recipiente
contiene 2.5 Kg de agua líquida comprimida a 400kpa y 60 ºC, mientras la otra parte se vacía.
La pared se quita ahora y el agua se expande para llenar todo el tanque. Determinar el cambio
de entropía del agua durante ese proceso, si la presión final en el recipiente es 40 kpa.
5) Se expande isentropicamente refrigerante R-134ª desde 800 kpa y 60 ºC a laentrada de la
turbina de flujo uniforme hasta 100 kpa a la salida. El area de salida es 1 m2 y el area de
entrada es 0.5 m2. Calcule las velocidades de entrada y salida cuando el flujo masico es 0.5
Kg/s.
6) Una trubina de vapor isentropica procesa 5 Kg/s de vapor de agua a 4 Mpa, la mayor parte del
cual sale de la turbina a 50 kpa y 100 ºC. A 700 kpa, 5% de flujo de la turbina se desvia paracalentar el agua de alimentación. Determine la potencia que produce esta turbina, en Kw.
Represente el proceso en un Diagrama T-S en fls.
7) Un bloque de cobre de 15 Kg inicialmente 110 ºC se echa dentro de un recipiente aislado que
contiene 160 L de agua a 15 ºC. Determine la temperatura de equilibrio final y el cambio total
de entropía para este proceso.
8) Un bloque de aluminio de 30 Kginicialmente a 140 ºC se pone en contacto con un bloque de
40 Kg de hierro a 60 ºC en un contenedor aislado. Determine la temperatura final de
equilibrio y el cambio total de entropía para este proceso.

9) Un bloque de hierro de 50 Kg y uno de cobre de 20 Kg, ambos con temperatura inicial de 80
ºC, se dejan caer en un gran lago a 15 ºC. Se establece el equilibrio térmico después de un
tiempocomo resultado de la transferencia de calor entre los bloques y el agua del lago.
Determine el cambio total de entropía para este proceso.
10) Un dispositivo CE contiene inicialmente 300 L de aire a 120 kpa y 17ºC. Ahora se calienta el
aire durante 15 min por un calefactor de resistencia de 200w colocado dentro del cilindro. La
presión de aire se mantiene constante durante el proceso.Determine el cambio de entropía
del aire, suponiendo a) Calores específicos constantes, b) calores específicos variables.
11) Un dispositivo CE contiene 0.75 Kg de gas nitrógeno a 140 kpa y 37 ºC. El gas se comprime
ahora lentamente en un proceso politropico durante el cual PV1.3=ctte. El proceso termina
cuando el volumen se reduce a la mitad. Determine el cambio de entropía del nitrógeno
duranteeste proceso.
12) Una masa de 15 Lbm helio sufre un proceso de un estado inicial 50 ft3/lbm y 80 ºF a un
estado final de 10 ft3/lbm y 200 ºF. Determine el cambio de entropía suponiendo: a) el
proceso reversible y b) el proceso irreversible.
13) Un recipiente aislado rígido está dividido en dos partes iguales por un mampara.
Inicialmente, una parte contiene 5 Kmol de un gas ideal a 250 kpa y 40...