Respuesta a la tercera prueba corta► Una maquina de Carnot opera entre una fuente de 1000 K y un sumidero de 300 K. Si la maquina térmica recibe calor a una tasa de 800 kJ/min, determine a) la eficiencia térmica de la maquina y b) la salida de potencia de esta maquina.Respuesta:

a) La eficiencia térmica de la maquina de Carnot depende de la temperatura de la fuente y del sumidero y es determinada por:

b) La potencia de salida de esta maquina es determinada por

► Una maquina térmica de Carnot recibe 650 kJ de calor de una fuente de temperatura desconocida y desecha 250 kJ de esta cantidad a un sumidero a 24 oC. Determine a) la temperatura de la fuente y b) la eficiencia de la maquina.Respuesta:

a) Para un ciclo reversible tenemos que:

b) La eficiencia de la maquina térmica será:

► Un recipiente rígido contiene 5 kg de vapor saturado a 100 oC que se enfría a la temperatura de 25 oC. Determine a) el cambio de entropía del vapor y b) grafique le proceso con respecto a la línea de saturación de un diagrama T-s.Respuesta:Análisis: recipiente rígido v = cte.Estado 1:T1 = 100 oCFase: Vapor Saturado.

A esta temperatura en la tabla de saturación tenemos que v1 = vG = 1,873 m3/kg y s1 = sG =7,3549 kJ/kg.K

Estado 2:T2 = 25 oCV2 = v1 = 1,873 m3/kg.

A esta temperatura en la tabla de saturación tenemos que vF= 0,0010029m3/kg y vG= 43,36 m3/kg al comparar v2 con los valores vF y vG tenemos que vF<v2<vG, lo cual implica que la fase de esta estado es Mezcla Saturada. Para calcular la entropía para esta estado tenemos que: s2 = sF + x2(sG – sF) procedemos a calcular la calidad de la mezcla x2.

Para esta temperatura sF= 0,3674 kJ/kg.K y sG=8,558 kJ/kg.K, calculamos s2

S2 = 0,3674+(0,432)(8,558-0,3674) = 0,7212 kJ/kg.K

El cambio de entropía del vapor será: