Física

Ejercicios de termodinámica.


Segunda ley de la termodinámica

1. En una máquina térmica, la fuente de calor suministra 3kJ de calor al comienzo del ciclo y 780J se transfiere a la fuente de frío. ¿Cuál es el trabajo realizado por la máquina, si consideramos que toda la energía que no se transforma en calor va a funcionar?

La segunda ley de la termodinámica establece que:

Entonces, sustituyendo los valores en la ecuación, tenemos:

2. ¿Cuál es el rendimiento de la máquina térmica del ejercicio anterior?

Siendo el rendimiento de una máquina térmica dada por:

Sustituyendo los valores en la ecuación:

O, como porcentaje:

Ciclo de Carnot

1. Una máquina de ciclo Carnot tiene una temperatura de fuente caliente de 330 ° C y una fuente fría de 10 ° C. ¿Cuál es el rendimiento de esta máquina?

Solución:

Siendo el rendimiento de una máquina térmica de ciclo Carnot dada por:

donde:

T1= temperatura de fuente caliente;

T2= temperatura de fuente fría.

Pero las temperaturas utilizadas deben estar en escala absoluta, por lo que debemos convertirlas. Así:

La aplicación de estos valores a la ecuación de ingresos da: