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Calor y Termodinámica Parcial 1/10 , problema 7
#1
Parcial 1-10 , problema 7. 
    Te da una Maq. Termica con "T.fria":300 k , "T.cal":500k , "Q.cal":2000 cal , "Q.frio": 1400 cal , "L":2508 j.
      la respuesta correcta es "deltaS univ." > 0 y "rendimiento": 0,3.
  Mi consulta es que el rendimiento me dió 0,4 , por qué es 0,3?
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#2
Hola Martín,

Ese valor de rendimiento te da si suponés que la máquina es reversible. Pero no hay por qué suponer eso; en ninguna parte del enunciado dice que la máquina sea "reversible" o "ideal" (que es sinónimo).

El rendimiento de una máquina térmica, SIEMPRE se puede calcular:

Rendimiento = |L| / |Qc|

donde L es el trabajo y Qc es el calor extraído de la fuente caliente. En este caso, |Qc| = 2000 cal, y |L| = 2508 J ----> hay que unificar unidades antes de hacer la cuenta, una de dos, pasá L a cal o Q a Joule.
Si hacés ese cálculo, da Rendimiento = 0,3

Y como ese rendimiento es MENOR que el rendimiento que tendría una máquina reversible entre las mismas temperaturas (eso sí es lo que da 0,4), eso significa que DeltaSuniverso > 0.

Otra forma de calcular DeltaSuniverso para máquina térmica es:

DeltaSuniverso = DeltaSfuente_caliente + DeltaSfuente_fría

donde:
DeltaSfuente_caliente = -|Qc| / Tc (esto es negativo; la fuente caliente pierde entropía en máquina térmica)
DeltaSfuente_fría = + |Qf| / Tf (esto es positivo; la fuente fría gana entropía en máquina térmica)

Saludos,
Miriam
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#3
yo me trabe aca tambien profe... no me queda claro lo que dijo con respecto a la maquina termica ideal reversible y la real del problema..

EDIT: Si en el problema no dice que es una maquina reversible, la tomamos como una maquina real ? Y el calculo seria al reves que en una reversible ? Obviamente hay que verificar antes si la maquina es posible y que no viole los 2 princpipios de la termodinamica
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#4
Hola Pablo,

Si en el problema no dice que sea reversible, efectivamente, la tomás como si fuera una máquina real, la cual es la situación normal (porque el rendimiento reversible, sólo es un valor máximo teórico, que en la práctica nunca se alcanza).

El cálculo en el caso real NO es "al revés" que en una reversible. El cálculo del rendimiento, para CUALQUIER máquina térmica (reversible o irreversible), SIEMPRE se puede calcular:

n = |L| / |Qc|

En el problema aludido, tenés todos los datos para hacer este cálculo (previo pasaje de unidades).

Ahora bien, si la máquina térmica fuera reversible, ADEMAS de valer la fórmula anterior, TAMBIEN podrías calcular:

nreversible = 1 - Tf/Tc

y, SI LA MAQUINA FUERA REVERSIBLE, coincidirían ambos valores (el calculado con |L| / |Qc| y el calculado con 1 - Tf / Tc). En cambio, si la máquina es irreversible, estaría MAL calcular el rendimiento con 1 - Tf/Tc, pero seguiría estando BIEN calcularlo con |L| / |Qc|.

O sea que: si no se sabe si la máquina es reversible o no, se calcula con |L| / |Qc| ya que eso va a estar bien seguro. Si este valor da MENOR que (1 - Tf/Tc), es porque la máquina es propiamente irreversible (nunca puede dar mayor).

No sé si ahora lo aclaré mejor; avisáme si no.

Saludos,
Miriam
Responder
#5
Si perfecto lo entendí ! gracias
Responder


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