Anexo 1 - tarea 3-1 cristian.docx - UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA ANEXO 1 TAREA 3

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA ANEXO 1 TAREA 3. MÁQUINAS TÉRMICAS Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA PRESENTADO POR A: CRISTIAN CAMILO RONDON B: Nombre del integrante que desarrolla los ítems b) C: Nombre del integrante que desarrolla los ítems c) D: Nombre del integrante que desarrolla los ítems d) E: Nombre del integrante que desarrolla los ítems e) PRESENTADO A Tutor NOMBRE DEL TUTOR DE GRUPO GRUPO Número del grupo FECHA DE ENTREGA XXX de XX de 2019
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Se debe desarrollar en todos los ejercicios el mismo ítem seleccionado a), b) c) d) ó e) . PASO 1. Ejercicios teóricos Ejercicio 1 Elaborar una infografía en donde se conceptualice sobre los siguientes temas a) ¿Qué es y cómo funciona una máquina térmica, explique las diferencias entre refrigerador y una bomba de calor? ¿Cómo se determinan y analizan sus eficiencias térmicas? Respuesta (infografía): b) ¿Qué entiende por entropía? ¿Cuál es el principio de incremento de entropía? Y ¿cómo se interpretan los cambios de entropía? Muestre ejemplos Respuesta (infografía): c) Explique en qué consiste la segunda ley de la termodinámica y qué temas abarca. Explique ejemplos donde se evidencie su aplicación Respuesta (infografía): d) Describa el ciclo de una maquina térmica de Carnot y el refrigerador de Carnot. ¿Para qué se calcula su eficiencia? Escribir las ecuaciones correspondientes Respuesta (infografía):
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e) ¿Qué es un proceso isentrópico, cómo se determina la eficiencia isentrópica, su fórmula y a que dispositivos se aplica? Muestre ejemplos Respuesta (infografía): PASO 2. Ejercicios prácticos Ejercicio 2 2.1. Cada estudiante resuelve el ejercicio de la tabla (de acuerdo con ítem escogido) correspondiente a la temática de máquinas térmicas. Ítem Ejercicio 2.1 a) Una máquina térmica con una eficiencia térmica de Carnot de 82% emite 3500 kJ/kg de calor al sumidero. ¿Cuánto calor recibe y a qué temperatura está la fuente si el sumidero está a 200K? Solución: Teoriademaquinatermica n = 1 Q sal / Q ent hallamos elQ ent 0.82 = 1 −( 3500 kj / kg )/ Q ent Q ent = 3500 kj / kg 0.82 1 Q ent = 19444.44 kj / KG hallamosla temperaturadela fuente. n = 1 Tf / Tc verificar despeje y corregir resultado 0.82 = 1 −( 200 k )/ Tc Tc = 200 K ( 1 0.82 ) Tc = 36 K
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b) Una máquina térmica con eficiencia de 73% trabaja en un ciclo de Carnot. El calor sale de la máquina hacia un sumidero a 100 °F, a razón de 1200 Btu/min. Determine la temperatura de la fuente (debe trabajar en K o R) y la potencia de la maquina térmica en BTU/min Solución: c) Una máquina térmica opera entre una temperatura de 700 K y 273 K con un calor que va al sumidero de (QL) de 500 kJ/s y tiene una eficiencia real del 35%, determine la eficiencia asumiendo un ciclo de Carnot y compara ambas eficiencias. ¿Es posible que exista esta máquina térmica? Solución: d) Una máquina térmica con una eficiencia del 28% emite calor hacia el sumidero a 1500 kJ/kg. ¿Cuánto calor recibe? ¿Si se sabe además que la fuente está a 1200 K y el sumidero a 400 K, es esta máquina posible? (comparar las eficiencias reales y de Carnot) Solución: e) La eficiencia de una máquina térmica general es 43%, y produce 745 J/s de potencia. ¿A qué tasa se transfiere calor en este motor,
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