CAPITULO 15. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA Y ... - DGEO

Cap. 15. Segunda ley de la termodinámica15.19 Calcular el coeficiente de rendimiento de un refrigerador que operacon una eficiencia de Carnot entre las temperaturas -3º C y 27º C. R: 9.15.20 Calcular el coeficiente de rendimiento de una bomba de calor que llevacalor del exterior a -3º C hacia el interior de una casa a 22º C.15.21 Calcular el trabajo que se requiere, usando un refrigerador ideal deCarnot, para remover 1 J de energía calórica de helio a 4 K y liberarlaal medio ambiente de una habitación a 20º C. R: 72.2 J.15.22 Un refrigerador ideal es equivalente a una máquina de Carnot que operaa la inversa, donde el calor Q F se absorbe de una fuente fría y el calorQ C se libera a una fuente caliente. a) Demuestre que el trabajo queTC TFse debe realizar para que funcione el refrigerador es W = − Q .TFb) Demuestre que el coeficiente de rendimiento del refrigerador idealTFes CR = .T − TCF15.23 Calcular el cambio de entropía cuando un mol de plata (108 g) se fundea 961º C.15.24 Calcular el cambio de entropía cuando: a) se funde 1.5 kg de hielo a1atm, b) se condensa 1.5 kg de vapor a 1atm.15.25 Una congeladora hermética tiene una temperatura inicial de 25º C yuna presión de 1 atm. El aire se enfría después hasta -18º C. Calcular elcambio de entropía si: a) el volumen se mantiene constante, b) la presiónse mantuviera en 1 atm durante todo el enfriamiento. Analizar losresultados y comparar.15.26 Una herradura de hierro de 0.5 kg se saca de un horno a 1000º C y sesumerge en 4 kg de agua a 10º C. Calcular el cambio de entropía totalsi no se pierde calor al ambiente. R: 735.4 J/K.15.27 Un trozo de aluminio de 100 g a una temperatura de 125º C se colocaen ½ lt de agua a 25º C. Calcular el aumento de entropía del sistemacuando se alcanza el equilibrio. R: 28 J/K.456