El equipo en donde ocurre el proceso es en un condensador.

Supongamos que 1kg de vapor de agua saturada a 100°C se condensa. Por transmisión de calor al medio ambiente, que está a 26.6°C. ¿Cuál es el aumento neto de entropía?

Solución

El equipo en donde ocurre el proceso es en un condensador.

                                                                                            [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

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Se sabe que en el estado uno es vapor saturado seco, por lo tanto, la calidad de esté es igual a uno, es decir,  Y que está a una temperatura de 100°C, lo que es igual a 373.15K. [pic 17]

De tablas de agua saturada podemos obtener la presión, entropía de vapor saturado, entalpía de vapor saturado y entalpía de vaporización. De esta forma, tenemos lo siguiente.

También sabemos que el estado dos es líquido saturado, por lo tanto, la calidad en este estado es igual a cero, . Ya que es un cambio de fase, la temperatura y la presión se mantienen constantes, es decir,  y .[pic 21][pic 22][pic 23]

Nuevamente, de tablas de agua saturada obtenemos los valores de la entropía de líquido saturado, entalpía de líquido saturado y la entalpía de vaporización.

-Una vez que se obtiene los datos de ambos estados, podemos calcular la entropía del sistema de la siguiente manera:

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-Ahora calculamos el calor que sede el sistema:

2257.0 [pic 28][pic 29]

Pero el sistema es el que está cediendo el calor, por lo tanto

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-Se calcula el calor que gana el medio ambiente

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-Calcularemos el cambio de entropía del medio ambiente que se define como el cociente del cambio de calor del medio ambiente entre la temperatura del medio ambiente, la cual está dada por el enunciado.

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-Sabemos que la entropía neta se define como la suma del cambio de entropía del sistema más el cambio de entropía del medio ambiente, es decir:

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Dos recipientes aislados térmicamente cuyo calor específico es despreciable están conectados entre si por medio de una válvula, como se muestra  en la figura. El recipiente A contiene 15 kg de nitrógeno a una presión de 13 bar y una temperatura de 50°C. El recipiente B contiene 10kg de nitrógeno a una presión de 6 bar y una temperatura de 100°C. Si se abre la válvula quedan interconectados, determine la presión final de la mezcla.

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