segunda ley de la termodinamica

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
No existe ninguna máquina capaz de transformar, el 100% del calor suministrado en trabajo.

Eficiencia de una máquina térmica (e)

e=trabajo realizado /calor suministrado e= W/Qs e= 1-(Qd/Qs)
e= 1-(T2/T1) donde
Qd es el calor disipado o perdido
T1 la temperatura de la fuente caliente, la temperatura masalta en grados Kelvin (K)
T2 la temperatura de la fuente fría, la temperatura mas baja en grados Kelvin (K)
Ejemplos:
1.- En una máquina térmica se emplea vapor producido porla caldera a 340°C, mismo que después de ser utilizado para realizar trabajo es expulsado al ambiente a una temperatura de 210°C. Calcule
a) la eficiencia de la máquinaexpresada en porcentaje, y
b) el trabajo realizado en Joules, si el calor suministrado es de 355 cal.
Solución:
a) Formula sustitución resultado
e=1-(T2/T1) e=1-((210+273) K)/(340+273)K) e= 1-(483K/613K)
e = 1-0.7879
e=0.2121 = 21.21%
Nota: la temperatura debe estar en grados Kelvin (K) y para ello se debe de sumar 273 a la temperatura en gradoscentígrados (C)

b) formula despeje sustitución resultado
e= W/Qs W= e*Qs w= 0.2121(355cal)(4.186J/1cal) W= 315.19 J

2.- Determine:
a) ¿Cuál es la eficiencia de unamáquina térmica que opera con temperaturas comprendidas entre 1870°C y 430°C?
b) ¿Cuál es el trabajo realizado en Joules, si el calor suministrado es de 1700J?

Solución:
a)Formula sustitución resultado
e=1-(T2/T1) e=1-((430+273) K)/ (1870+273)K) e= 1-(703K/2143K)
e = 1-0.3280
e=0.6719 = 67.19%
Nota: la temperatura debe estar en grados Kelvin(K) y para ello se debe de sumar 273 a la temperatura en grados centígrados (C)

b) formula despeje sustitución resultado
e= W/Qs W= e*Qs w= 0.06719 (1700J) W= 1142.32