• Author / Uploaded
• andres camilo

• Categories
• Calor
• Termodinámica
• Teoría de sistemas
• Física y matemáticas
• Física

Citation preview

TERMODINAMICA CÓDIGO: 201015

FASE 5-DESARROLLAR Y PRESENTAR SEGUNDA FASE SITUACION PROBLEMA

PRESENTADO AL TUTOR (A): RODRIGO ORTEGA

ENTREGADO POR EL (LOS) ESTUDIANTE (S): KENNY LORAINE PONCE TINOCO - CÓDIGO: 1085179788

GRUPO: 22

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA JUNIO DE 2019

1. Un ciclo de Carnot recibe un número de kJ de calor igual a los últimos 4 dígitos de su cedula desde una fuente que se encuentra a 650°C y cede calor a un receptor que se encuentra a 100°C. Calcule le trabajo producido. Primero calcularemos la eficiencia del ciclo, tal que:

n  1

n  1

Tf Tc

100C  273k 650C  273k

 0,6

Ahora relacionamos la eficiencia con el calor de entrada y el trabajo, entonces: n

W Qe

Despejamos W → W  Qe * n

W  9788 * 0,6  5872,8kj

El ciclo de Carnot que produce 9788kj de calor produce un trabajo de 5872,8kj. 2. Aire se encuentra confinado en un cuarto de 8m3 que se encuentra aislado térmicamente y cuya temperatura es de 18°C, si se introduce un calentador eléctrico de 1kW y se deja funcionar durante 30 minutos, calcule el cambio de entropía que se genera en el sistema. El cambio de Entropía de un sistema con volumen constante se describe como:

T  S  n * Cv * In 2  Para poder avanzar necesitamos hallar T2 y los moles de aire.  T1  Para hallar T2 debemos aplicar ecuación de calor, tal que: Q  m * cp * T

Tenemos la potencia que es el calor por unidad de tiempo y el calor específico del aire es de 1012 j , entonces: kg.k

1000W 1080s   8m 3 1.225 kg m 3 1012 kj kg.k T f 





 18C 

108.89C  T f  18C T f  108.89C  18C  126.89C T f  126.89C  273,15  400.04k

Una vez hallada Tf, hallaremos la cantidad de moles del aire, donde n=moles de aire. El peso molar del aire equivale a 29g/mol    1mol  gr 3   n  * 8m * 1225 m3   29 gr  mol  

n  337.93moles Sustituyendo en la fórmula de cambio de entropía, tenemos que:



S  337,93mol  20,8 J

S  2178.9 J

 400.04   * In  k .mol  291.15 

K

El sistema genera un cambio de Entropía de 2178.9J/K, cuando se genera 1KW por un calentador durante 30 min.