Ejercicios Segunda Ley

EJERCICIOS SEGUNDA LEY

Una máquina tiene una potencia de salida de 2 kW, si su eficiencia es del 40% y cede un calor de 3000 calorías por ciclo. a. Determine el trabajo realizado por el ciclo b. El tiempo de duración de cada ciclo. La eficiencia de una máquina de Carnot es del 30%. La máquina absorbe 800 J de calor por ciclo de una fuente caliente a 500 K. De termine: a. El calor liberado por ciclo b. La temperatura de la fuente fría Se dan dos máquinas de Carnot acopladas, la máquina A opera entre los reservorios T1= 1000 K y T2= 800K y la máquina B entre T2=800K y T3=400K. Sabiendo que el reservorio T1 suministra 1500 J de calor al sistema, calcular:

a. La eficiencia de cada máquina y la del sistema. b. El trabajo de cada máquina y el total del sistema

Una máquina de Carnot opera con 2 moles de gas ideal. En el proceso cíclico, la temperatura máxima que alcanza el gas es de 527 oC y la presión máxima es de 5 atm. En el ciclo el calor suministrado es de 400J y el trabajo realizado por dicha máquina es de 300J. c. Calcular la temperatura del depósito frió el porcentaje de eficiencia. d. Si empleando únicamente el calor expulsado por la máquina se logra fundir totalmente un bloque de hielo de 10 kg a 0oC, durante cuántos ciclos debe operar ésta máquina?  ∆Hfus agua 334 X 103 J/kg e. Cuál debería ser la temperatura del depósito caliente sin modificar la del depósito frío para elevar la eficiencia hasta el 80%? Una Máquina de Carnot opera con dos moles de gas ideal. En el proceso cíclico, la temperatura máxima que alcanza el gas es de 527oC y la presión máxima es de 5 atm. En un ciclo el calor suministrado es de 400J y el trabajo realizado por dicha máquina es de 300J. a. Calcular la temperatura del depósito frio y la eficiencia porcentual  b. Cuál debería ser la temperatura del depósito caliente sin modificar la del depósito frio para elevar la eficiencia hasta el 80%?

Una máquina térmica realiza 200J de trabajo en cada ciclo y tiene una eficiencia de 30%. Para cada ciclo de operación calcule cuanto calor se absorbe y cuanto se libera. En un determinado refrigerador las serpentinas de baja temperatura están a -10oC y el gas comprimido en el condensador tiene una temperatura de 30  o C. Considerando que trabaja con el ciclo de carnot, cuál es su rendimiento teórico? Una máquina térmica absorbe 360 J de calor y realiza un trabajo de 25 J en cada ciclo. Encuentre la eficiencia de la máquina y el calor liberado en cada ciclo. El calor absorbido por una máquina es el triple del trabajo que realiza. Cuál es su eficiencia térmica? Qué fracción de calor absorbido se libera a la fuente fría? Dos máquinas frigoríficos de Carnot trabajan en serie la primera extrae calor de una fuente a 0 oC y consume 1000 J. La segunda máquina consume 500 J y entrega calor a una fuente a 27 oC. Considere que el calor que la primera cede a una fuente intermedia es íntegramente absorbido por la segunda. a. Cuál es el calor que la primera máquina extrae? b. Cuál es la temperatura de la fuente intermedia? c. Qué calor intercambian las máquinas con la fuente de temperatura intermedia?