Problemas resueltos


1.- Un refrigerador de Carnot funciona con 18 moles de un gas ideal monoatómico, realizando ciclos de 2 s. Las temperaturas de los focos son 450 K y 150 K y consume una potencia de 60 kW.

  1. Dibuja el ciclo en un diagrama p - V especificando las transformaciones que lo componen. Calcula la eficiencia. (Pincha para ver el resultado).
  2. Calcula el calor intercambiado en cada etapa y la relación entre los volúmenes en la compresión isoterma. (Pincha para ver el resultado).
  3. Calcula la variación de entropía del gas en cada transformación y en el ciclo. Calcula la variación de entropía del Universo. (Pincha para ver el resultado).
  4. Sabiendo que después de la expansión isoterma el volumen del gas es V3 = 0.5 m3, calcula la presión y el volumen después de la compresión adiabática. (Pincha para ver el resultado).

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2.- Una máquina térmica que trabaja entre dos focos térmicos a 100 K y 500 K, absorbe en cada ciclo 1000 J de calor del foco caliente. Si su rendimiento es del 20%, responder a las siguientes preguntas:

  1. ¿La máquina funciona reversible o irreversiblemente? ¿Por qué? (Pincha para ver el resultado).
  2. Determinar la variación de entropía del fluido de trabajo de la máquina, de sus alrededores y del universo en cada ciclo. (Pincha para ver el resultado).
  3. Repetir los cálculos del apartado anterior pero para una máquina de Carnot funcionando entre los mismos focos. (Pincha para ver el resultado).

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