lunes, febrero 14

Segunda Ley de la Termodinámica - Ejercicios Resueltos (Ciclo Carnot, Máquinas Termicas, Entropía)

Ejercicios Resueltos  de la Segunda Ley de la Termodinámica (Ciclo Carnot, Máquinas Termicas, Entropía).



Las Leyes de la Termodinámica.




La Segunda Ley de la Termodinámica.

35 comentarios:

  1. El flujo de descarga de calor al medio ambiente es de 115500 kJ/h para un aire acondicionado que extrae calor de una oficina a 1817 kJ/min. La potencia eléctrica que requiere este equipo, en kJ/h, es de:

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  2. Wns=Qh-Ql
    115.500-30.28= 115469.72kj/h = 30.07 kw

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  3. En una planta de fuerza de vapor de agua entra a la bomba a 1.41kgf/cm^2 y 48.9 ºC y sale a 98.4kgf/cm^2. Calcule el trabajo por kg de este proceso, si se lleva a cabo isentrópicamente

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    1. buenas tardes alguien me puede decir donde esta resuelto este ejercicio

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  4. determine en joules el trabajo producido por una maquina térmica con una eficiencia de 20% cuando se le suministra 8.710 a la 5 calorías ayuda!!

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  5. En un cilindro se expande vapor de agua, de calidad 85%, a presion constante de 800 kPa añadiendo 2000kj/kg de calor. calculese el aumento de entropia y le temperatura final.

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  6. 5. 22,7703 gramos de nitrógeno gaseoso (N2) son sometidos al siguiente proceso cíclico.
    a. 12: compresión adiabática desde 2 atm y 10 L hasta 2 L.
    b. 23: expansión hasta 2atm y 8 litros.
    c. 31: expansión isobárica.
    Determinar lo siguiente:
    a. Calcular temperaturas, presiones y volúmenes de cada etapa
    b. Realizar los diagramas PV, PT, TP
    c. Calcular Q, W, U, H y S para cada etapa
    d. Realizar los diagramas de US, UH, HS
    e. Realizar una tabla resumen
    f. Realizar un análisis de cada uno de los resultados obtenidos

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  7. 5. 22,7703 gramos de nitrógeno gaseoso (N2) son sometidos al siguiente proceso cíclico.
    a. 12: compresión adiabática desde 2 atm y 10 L hasta 2 L.
    b. 23: expansión hasta 2atm y 8 litros.
    c. 31: expansión isobárica.
    Determinar lo siguiente:
    a. Calcular temperaturas, presiones y volúmenes de cada etapa
    b. Realizar los diagramas PV, PT, TP
    c. Calcular Q, W, U, H y S para cada etapa
    d. Realizar los diagramas de US, UH, HS
    e. Realizar una tabla resumen
    f. Realizar un análisis de cada uno de los resultados obtenidos

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  8. 5. 22,7703 gramos de nitrógeno gaseoso (N2) son sometidos al siguiente proceso cíclico.
    a. 12: compresión adiabática desde 2 atm y 10 L hasta 2 L.
    b. 23: expansión hasta 2atm y 8 litros.
    c. 31: expansión isobárica.
    Determinar lo siguiente:
    a. Calcular temperaturas, presiones y volúmenes de cada etapa
    b. Realizar los diagramas PV, PT, TP
    c. Calcular Q, W, U, H y S para cada etapa
    d. Realizar los diagramas de US, UH, HS
    e. Realizar una tabla resumen
    f. Realizar un análisis de cada uno de los resultados obtenidos

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  9. Una máquina térmica reversible emplea He (gas perfecto)como fluido de trabajo y opera en un ciclo de Carnot. Si la temperatura y el calor de la fuente caliente de dicha máquina son 100ºC y 5300 J/mol respectivamente y además el calor expulsado durante el proceso de compresión isotérmica es un 30% menor al expulsado en el mismo proceso de una máquina real cuyo rendimiento y trabajo producido son del 40% y de 2000J/mol, determine:

    f) El esquema de los ciclos de ambas máquinas térmicas indicando los flujos de energía (qc, qf y -W)
    g) Represente de forma cualitativa el proceso cíclico que realiza el gas en la máquina reversible en diagramas P-V, T-V y T-S. Indique cómo son las propiedades T, P, S y V en cada proceso, por ejemplo, si P1>P2 o P2<P1 o P1=P2, etc.
    h) La máxima eficiencia posible de la máquina.
    i) Los parámetrosTf, qf y W de la máquina reversible.
    j) Los cambios de entropía en cada proceo del ciclo
    k) Qué propiedades modificaría y/o qué cambios haría en la máquina real para igualar el rendimiento de la máquina reversible?

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  10. un ciclo de carnot revercible empleado como ciclo de potencia, que usa un gas ideal de coeficiente adiabatico 1.4 como fluido de trabajo. opera entre las temperaturas 300K y 500K.la precion maxima del ciclo es 2.50 bar, y en la etapa de expancion isotermica el gas aumenta su volumen especifico hasta alcanzar 0,040 m3/mol. dado R=8.314 KJ(K.Kmol)
    A)determina las coordenqadas volumen especifico precion y temperatura de todo los puntos notbles del ciclo. B)si el ciclo se repite dos veses x segundo determina la potencia desarrollada. C)demuestre que para cualquier ciclo de camotel trabajo asociado con la etapa de comprencion adiabatica es el mismo en valor adsoluto y de signo opuesto al trabajo desarrollado en la expancion adiabatica, y que el trabajo neto producido es la suma algebraica del trabajo de la expancion isotermica y de la comprencion isotermica.

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  11. P E N E P A R A L A T E R M O D I N A M I C A : )

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  12. buenas quien me ayuda
    e. Aire a 400°C y 450 Kpa se comprime a 950Kpa de forma isoentropica. Determinar la temperatura de salida

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  13. Buenas quien me ayuda con este ejercicio que cantidad de calor se necesita para calentar 60 g de cobre desde 25 grados a 60 grados centígrados y para convertir de 40 g de hielo que es tan a -10 grados en agua liquida a 60 grados centigrados

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  14. si 240ml de cierto gas ideal se comprime isotermica e irreversiblemente a 32°C, desde una presion de 1.8atm hasta 800torr.
    calcule: Q, W, e, H, S

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  15. es quimica o fisica la segunda ley de la termodinamica disculpen mi ingnorancia

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  16. la masa de un gas ocupa un volumen de 6 cm3 a una presión de 2.10 6N / m2 después de recibir 500 J de calor manteniendo constante la presión el volumen pasa a 10 cm 3 determinada la variación de la energía del gas

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  17. Se tienen dos fuentes permanentes de calor: una a 600ºK y la otra a 200ºK, estas se encuentran en los
    extremos de una varilla de cobre por la cual pasan 1800calorias. Hallar la variación de entropía de cada una
    de las fuentes

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  18. Realice el ciclo termodinámico necesario para determinar la entalpía de hidratación de los
    iones Mg 2+ usando los siguientes datos: La entalpía de sublimación de Mg(s), +167.2
    kJ/mol; la primera y segunda entalpías de ionización de Mg(g), 7.646 eV y 15.035 eV; la
    entalpía de disociación de Cl 2 (g), +241.6 kJ/mol; la entalpía de la ganancia de un electrón
    por Cl(g), -3,78 eV; la entalpía de solución del MgCl 2 (s), -150.5 kJ/mol; la entalpía de
    hidratación del Cl - (g), -383.7 kJ7mol.

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  19. una máquina de carnot toma 3000 Cal de entrada y liberados 2000 cal como calor de desecho la temperatura de salida es de 600 grados centígrados calcular a)la eficiencia b)el trabajo c)la temperatura de entrada

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  20. un sistema cerrado contiene 0.5 kg de aire que ejecuta un ciclo carnot con un rendimiento termico de 50 % en un proceso de expansion isotermica , el aire absorbe un cantidad de calos a 40 kj al inicio de esta expasion (estado 1) la presion es de 7 bar y el volumen que ocupa el aire es de 0.12 m3, si se considera el aire como gas ideal calorificamente perfecto y todos los procesos del proceso son reversibles.
    1.- calcular la temperatura maxima y minima del ciclo (en k)
    2.- determinar el volumen en m3 y la temperatura en k y la presion en bar de todos los estados
    3.- calcular la energia interna, el trabajo, y el calor en cada uno de los 4 procesos

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