Calor y Termodinámica maquinas térmicas
#1
profe tengo muchísimas dudas con este tema que me re cuesta cuando a todos les parece facil.
DUDA TEÓRICA Y DUDA ACERCA DE UN EJERCICIO.
teórica:
quiero que me corrija lo que interpreté (por favor)
la fórmula de Q1=L + Q2 BIEN:
el Q1 siempre es el calor absorbido por la fuente caliente osea el que va a realizar trabajo está bien interpretado y expresado???
bien el Q2 es el que se libera por la fuente fria porque sino se liberaria ningún calorcito el trabajo sería del 100% (rendimiento)osea que todo el Q1 que absorbe lo convierte en trabajo pero eso no pasa en una maquina real pero sí en una ideal???
con respecto a Q2 >0 tengo la re confusión con eso osea me está diciendo que Q2 según lo que interpreté de la teoría que es el Q2 que se libera por qué lo pone positivo si cuando hablamos de perder o liberar calor es con signo negativo y siempre va a tener que ser menor a Q1??osea sino como que estaría rota la máquina si libera más calor del trabajo q realiza.
cuando me piden rendimiento tengo dos fórmulas la de ideal y la de real cuando la máquina es real uso(la fórmula de real??
y otra cosa está bien que piense que el Q1 se va a la fuente fria.??
DUDA CON EJERCICIO DE PARCIAL:
Para una máquina térmica irreversible que opera entre las temperaturas de 400 K y 100 K ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es la única correcta si absorbe,1000 cal de la fuente caliente?
a)realiza un trabajo de 750cal
b)La variación de entropía de la máquina es mayor que cero.
c)Realiza un trabajo de más de 750cal
d)Libera un calor mayor que 250cal a la fuente fria.
e)Su eficiencia es de 0,75
f)La variación de entroía del universo es cero.
BIEN VAN MIS DUDAS:
antes que nada está de más que haya aclarado que es de la fuente caliente las calorias que absorbe ??osea como que eso uno lo sabe por los conocimientos teóricos.está bien?
Dice que es irreversible por lo tanto es una máquina real por lo tanto el rendimiento es menor al ideal porque el ideal es al 100% osea que todo el calor que absorbe lo hace trabajo y no liberaría calor está bien???
con respecto a las opciones pero previamente planteo los datos para todas las opciones:
T CALIENTE=400K   T FRIA=100K   Q=1000cal
a)realiza un trabajo de 750cal
Como el delta U (energía interna)es cero porque la máquina se comporta como un ciclo quiere decir que
L=Q1-Q2  
bien entonces me queda :L= 1000 cal -Q2
pero sigo sin seguier entendiendo me trabo (veo en la clase que algunos chicos saben de antemano osea suponen que el trabajo puede ser mayor o menor yo no me doy cuenta y quiero que me des los tips)
sé que como la máquina es irreversible como todo proceso irreversible la entropía del universo aumenta o es positiva (está bien?corrija por favor todo lo que escribo como afirmación).
en el resuelto ví esto:
delta S universo=delta S fuente 1+delta S fuente 2 +delta S máquina>0
y dice que delta S máquina es cero por operar en ciclos. preguntas con respecto a esto si inicialmente me dice que delta S máquina es mayor que cero? por qué ahora dice esto de los ciclos ??y además por qué separa a la máquina de las fuentes???yo creí que se concideraba todo en un conjunto no entiendo .
y me estoy confundiendo en algo o me olvidé ya:todos los ciclos en general tienen variación de entropía cero??? ah y también me nombra el resuelto esto:
la variacion de entropia del universo por ser reversible es postivo ESO ESTÁ MAL VERDAD?SE CONFUNDIÓ EL AUTOR CIERTO??AL CONTRARIO SI ES REVERSIBLE ES CERO LA DEL UNIVERSO OSEA QUE NO CAMBIARÍA PORQUE DELTA=FINAL -INICIAL=0 ES CORRECTO??
Y EN LOS IRREVERSIBLES LA DEL UNIVERSO AUMENTA ESO SÍ.
ESTÁ BIEN'??
depsués  la b)eso me cuesta entender porque yo lo veía en conjunto.como un combo jamás se me ocurrió separar las fuentes si es parte de la máquina porfavor explicame eso con todos los detalles yo me los estudio.
la d)creo que cuando entienda lo anterior la podré hacer.
e)por qué me habla de eficiencia si eso es en máquina frigorífica en máquina térmica tendría que ser rendimiento está bien??o se puede calcular la eficiencia en máquina termica??
f)falsa porque la variación de entropía por ser un proceso irreversible es mayor que cero está bien??
saluditooss!gracias!!
Responder
#2
Hola Antonella,

Comienzo respondiendo algo muy importante:

Cita:"la fórmula de Q1=L + Q2 BIEN:
el Q1 siempre es el calor absorbido por la fuente caliente osea el que va a realizar trabajo está bien interpretado y expresado???"

El Q1 es el calor absorbido por la fuente caliente. UNA PARTE de ese calor, se va a tranformar en trabajo, y la otra parte se va a desechar.

Cita:bien el Q2 es el que se libera por la fuente fria porque sino se liberaria ningún calorcito el trabajo sería del 100% (rendimiento)osea que todo el Q1 que absorbe lo convierte en trabajo pero eso no pasa en una maquina real pero sí en una ideal???"

Hay un error en esto que dijiste, te cuento cómo es: NI SIQUIERA en una máquina ideal, el rendimiento sería del 100%. El rendimiento, a lo sumo podría ser, EN EL CASO IDEAL, n = (1 - Tfria/Tcaliente) --> a esto lo multiplicás por 100 para sacarlo en porcentaje. NUNCA puede ser n = 1, repito: ni siquiera en el caso ideal.

El caso ideal es el de la "mejor máquina", que tiene el mayor rendimiento posible, pero NUNCA es posible que todo el Q1 se transforme en trabajo. SIEMPRE hay un calor Q2 distinto de cero que se desecha... si no pasara eso, se violaría la 2da. Ley de la Termodinámica. Te recomiendo leer en la teoría, la formulación del 2do. principio de Kelvin-Planck, se refiere justamente a esto.

Después seguimos; nos comunicamos.

Saludos,
Miriam
Responder


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