Tarea 3 – Entropía y Segunda ley de la Termodinámica
Enviado por Erika Alejandra Romero Castro • 22 de Noviembre de 2022 • Trabajos • 1.874 Palabras (8 Páginas) • 131 Visitas
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA (S)
Unidad 3 - Tarea 3 – Entropía y Segunda ley de la Termodinámica
Grupo en campus 212065_xx
Nombre estudiante 1
Código estudiante 1
Nombre estudiante 2
Código estudiante 2
Nombre estudiante 3
Código estudiante 3
Nombre estudiante 4
Código estudiante 4
Nombre estudiante 5
Código estudiante 5
Ciudad, Día de Mes del Año
Introducción
(Es una breve descripción acerca del trabajo a entregar, donde se relacionan los temas del trabajo, su contenido y se responden preguntas como ¿cuál es la finalidad del trabajo y por qué se desarrolla?)
Guía para consultar las referencias de la Tarea 4 – Entropía y Segunda Ley de la Termodinámica
Para desarrollar cada ejercicio, el estudiante debe revisar el entorno de Aprendizaje y hacer uso de los recursos educativos sugeridos en Contenidos y referentes bibliográficos. Se sugiere revisar de acuerdo con cada temática los siguientes contenidos, donde se especifica el subtema, libro de consulta y las páginas de lectura.
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Segunda ley de la termodinámica | depósitos de energía térmica | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | 292-343 344-435 |
Maquinas térmicas | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | ||
Refrigeradores y bombas de calor | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | ||
El ciclo de Carnot | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | ||
Entropía | Entropía | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | |
Cambio de entropía en sustancias puras | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | ||
Procesos isoentrópicos | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | ||
Cambios de entropía en líquidos y solidos | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | ||
Cambios de entropía en gases ideales | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) | ||
Eficiencias isentrópicas de dispositivos de flujo estacionario | Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica (9ª. Ed.) |
Desarrollo de los ejercicios de la Tarea 4 – Entropía y Segunda ley de la Termodinámica
De acuerdo con las indicaciones de la guía de actividades y rúbrica de evaluación de la Tarea 4 – Entropía y Segunda Ley de la Termodinámica, se presenta el desarrollo de los ejercicios 1, 2, 3 y 4.
Tabla 1 del Ejercicio 1.
Cada estudiante selecciona un numeral e indica los siguientes aspectos (argumente su respuesta):
- ¿Qué ley termodinámica se está cumpliendo o violando?. 2.¿Por qué cumple o viola la segunda ley de la Termodinámica?. 3. ¿El gráfico corresponde al enunciado de Kelvin-Planck, el de Clausius o algún otro?
Estudiante 1 (Nombre del estudiante) [pic 2] | |
Estudiante 2 (Nombre del estudiante) [pic 3] | |
Estudiante 3 (Nombre del estudiante) [pic 4] | |
Estudiante 4 (Nombre del estudiante) [pic 5] | |
Estudiante 5 (Nombre del estudiante) [pic 6] |
Tabla 2. Desarrollo del ejercicio 2 (Individual)
Seleccionar un estudiante y completar la tabla mostrando los cálculos, no es válido pegar imágenes ni realizar el ejercicio en simuladores. Indicar los cálculos en detalle para solucionar los Ejercicios.
Ejercicio 2 | Máquinas térmicas | Refrigeradores o Bombas de calor |
Estudiante 1 (Nombre del estudiante) | Una máquina térmica, recibe 650 kJ de calor por ciclo desde una fuente de alta temperatura a 321 °C y rechaza calor hacia un sumidero de baja temperatura a 60 °C. Determine la eficiencia térmica de esta máquina, ¿se comporta como una máquina de Carnot?, y halle la cantidad de calor rechazada por ciclo hacia el sumidero. | Un refrigerador doméstico con un COP de 1.2 elimina calor del espacio refrigerado a una tasa de 60 kJ/min. Determine a) la potencia eléctrica que consume el refrigerador y b) la tasa de transferencia de calor al aire de la cocina. |
Solución: | Solución: | |
Estudiante 2 (Nombre del estudiante) | Una máquina térmica con una eficiencia del 40% emite calor hacia el sumidero a 6,5 x 106 J/kg. ¿Cuánto calor recibe? ¿Si se sabe además que la fuente está a 1200 K y el sumidero a 450 K, es esta máquina posible? (comparar las eficiencias reales y de Carnot) | Un refrigerador doméstico con un COP de 5.0 elimina calor del espacio refrigerado a una tasa de 200 kJ/min. Determine a) la potencia eléctrica que consume el refrigerador y b) la tasa de transferencia de calor al aire de la cocina y c) el COPHB (eficiencia de la bomba de calor) |
Solución: | Solución: | |
Estudiante 3 (Nombre del estudiante) | Una máquina térmica, emplea una bomba de calor que mantiene la máquina a una temperatura de 21 °C y se estima el calor perdido es de 215 000 kJ/h cuando la temperatura exterior desciende a -5 ºC. Determine la potencia mínima requerida para impulsar esta bomba de calor y mencione si se trata de una máquina reversible o irreversible. Argumente su respuesta. | Un refrigerador doméstico con un COP de 6.0 elimina calor del espacio refrigerado a una tasa de 400kJ/min. Determine a) la potencia eléctrica que consume el refrigerador y b) la tasa de transferencia de calor al aire de la cocina y c) el COPHB (eficiencia de la bomba de calor) |
Solución: | Solución: | |
Estudiante 4 (Nombre del estudiante) | Una máquina térmica opera entre una temperatura de 845 K y 120K con un calor que va al sumidero de (QL) de 495 kJ/s y tiene una eficiencia del 82%. Determine la eficiencia asumiendo un ciclo de Carnot y compare ambas eficiencias encontradas. ¿Es posible que exista esta máquina térmica?. Argumente su respuesta. | Un refrigerador doméstico con un COP de 7,5 quita calor del espacio refrigerado a una tasa de QL=550 kJ/min. Determine a) la potencia eléctrica que consume el refrigerador en J/h (W) y b) la tasa de transferencia de calor al aire de la cocina en J/h y c) el COPHB (eficiencia de la bomba de calor) |
Solución: | Solución: | |
Estudiante 5 (Nombre del estudiante) | Una máquina térmica con eficiencia de 70% trabaja en un ciclo de Carnot. El calor sale de la máquina hacia un sumidero a 30 °F, a razón de 700 Btu/min y la fuente se encuentra a 280 K. Determine la temperatura de la fuente y la potencia de la maquina térmica | Un refrigerador doméstico con un COP de 1.7 quita calor del espacio refrigerado a una tasa de QL=95 kJ/min. Determine a) la potencia eléctrica que consume el refrigerador en J/h (W) y b) la tasa de transferencia de calor al aire de la cocina en J/h y c) el COPHB (eficiencia de la bomba de calor) |
Solución: | Solución: |
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