7-1C ¿La integral cíclica del trabajo tiene que ser cero (es decir, un sistema tiene que producir tanto trabajo como consume para completar un ciclo)? Explique. 7-1C No.
El ∫δ Q representa la transferencia neta de calor durante un ciclo, lo que podría ser
positivo. Sistema 7-1C No. A puede producir más (o menos) de t rabajo de lo que recibe durante un ciclo. Una planta de energía de vapor, por ejemplo, produce más trabajo de lo que r ecibe durante un ciclo, con la diferencia de la salida de trabajo neto.
7-2C Un sistema experimenta un proceso entre dos estados especificados, primero de manera reversible y luego de manera irreversible. ¿Para cuál caso es mayor el cambio de entropía? ¿Por qué? 7-2C
El cambio de entropía será el mismo mismo para ambos casos desde la entropía es una propiedad
y tiene un valor fijo en un estado fijo.
7-3C ¿El valor de la integral dQ/T es el mismo para todos los procesos entre los estados 1 y 2? Explique. 7-3C No. En general, ese integrante tendrá un valor diferente para diferentes procesos. procesos. Sin embargo, tendrá el mismo valor para todos los procesos reversibles.
7-4C Para determinar el cambio de entropía para un proceso irreversible entre los estados 1 y 2, ¿debe realizarse la integral dQ/T a lo largo de la trayectoria real del proceso o a lo largo de una trayectoria reversible imaginaria? 7-4C
esa integral se se debe realizar a lo largo de una trayectoria reversible para determinar el
cambio de entropía.
7-5C ¿Un proceso isotérmico necesariamente es reversible internamente? Explique su respuesta con un ejemplo. 7-5C No. No.
Un proceso isotérmico puede ser irreversible. irreversible. Ejemplo: Un sistema sistema que implica el
trabajo de rueda de paletas mientras m ientras se pierde una cantidad equivalente de calor.
7-6C ¿Cómo se comparan los valores de la integral dQ/T para un proceso reversible y un irreversible entre los mismos estados inicial y final? 7-6C
El valor de esta integral es siempre mayor para procesos reversibles.
7-7C La entropía de una patata horneada caliente disminuye al enfriarse. ¿Es ésta una violación del principio del incremento de entropía? Explique. E xplique. 7-7C No.
Porque la entropía del aire aumenta circundantes aún más durante ese proceso, por
lo que la entropía total cambio positivo.
7-8C ¿Es posible crear entropía? ¿Es posible destruirla? 7-8C Es posible crear entropía, pero no es posible para destruirlo.
7-9C Cuando un sistema es adiabático, ¿qué se puede decir acerca del cambio de entropía de la sustancia en el sistema? 7-9C
Si el sistema experimenta un proceso reversible, la entropía del sistema no puede cambiar
sin transferencia de calor. De lo contrario, la entropía debe aumentar ya que no hay c ambios de entropía de compensación asociadas con depósitos de intercambio de calor con el sistema.
7-10C El trabajo es libre de entropía, y algunas veces se afirma que el trabajo no cambia la entropía de un fluido que pasa a través de un sistema adiabático de flujo estacionario con una sola entrada y una sola salida. ¿Es ésta una afirmación válida? 7-10C
La afirmación de que el trabajo no va a cambiar la entropía de un fluido que pasa a
través de un sistema de flujo estable adiabática con una sola entrada y la salida es cierto sólo si el proceso también es reversible. Puesto que ningún proceso r eal es reversible, habrá un aumento de entropía en el fluido durante el proceso adiabático en dispositivos tales como bombas, compresores y turbinas.
7-11C Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene gas helio. Durante un proceso reversible isotérmico, la entropía del helio ( nunca, a veces, siempre) aumentará. 7-11C
veces.
7-12C Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene gas nitrógeno. Durante un proceso reversible adiabático, la entropía del nitrógeno ( nunca, a veces, siempre) aumentará. 7-12C Nunca. 7-13C Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene vapor de agua sob recalentado. Durante un proceso real adiabático, la entropía del vapor ( nunca, a veces, siempre) aumentará. 7-13C Siempre. 7-14C La entropía del vapor de agua (aumentará, disminuirá, quedará igual) cuando fluye por una turbina real adiabática. Aumentar 7-14C. 7-15C La entropía del fluido de trabajo del ciclo ideal de Carnot ( aumenta, disminuye, queda igual) durante el proceso isotérmico de adición de calor.
Aumenta C7-15. 7-16C La entropía del fluido de trabajo del ciclo ideal de Carnot ( aumenta, disminuye, queda igual) durante el proceso isotérmico de rechazo de calor.
7-16C
disminuciones.
7-17C Durante un proceso de transferencia térmica, la entropía de un sistema ( siempre, a veces, nunca) aumenta.
7-17C
veces.
7-18C El vapor de agua se acelera al fluir por una tobera real adiabática. La entropía del vapor en la salida será ( mayor que, igual a, menos que) la entropía en la entrada de la tobera.
7-18C Mayor que. 7-19C ¿Es posible que el cambio de entropía de un sistema cerrado sea cero durante un proceso irreversible? Explique.
7-19C Sí. Esto ocurrirá cuando el sistema está perdiendo calor, y la disminución de la entropía como resultado de esta pérdida de calor es igual al aumento en la entropía como resultado de irreversibilidades. 7-20C ¿Cuáles son los tres mecanismos diferentes que pueden hacer que cambie la entropía de un volumen de control?
7-20C Son transferencia de calor, irreversibilidades, y el transporte de la entropía con la masa.
