Problema 3 de la tarea 9 de Fluidos y Calor, UAM-I.13

Problema 3 de la tarea 9 de Fluidos y Calor, UAM-I.13-O
1. Una central eléctrica trabaja con una eficiencia de 32% durante el verano, cuando
el agua de mar para enfriamiento está a 20ºC. La planta utiliza vapor a 350ºC para
accionar las turbinas. Suponiendo que la eficiencia de la planta cambia en la
misma proporción que la eficiencia ideal, cuál es la eficiencia de la planta en el
invierno cuando el agua de mar se encuentra a 10ºC.
La eficiencia de 32% en el verano que indican en el enunciado es “real”, la
denotamos como evr y la eficiencia de Carnot también para el verano, evC, se
puede calcular con las temperaturas:
𝑻𝒇
𝟐𝟕𝟑. 𝟏𝟓 + 𝟐𝟎
𝒆𝒗𝑪 = 𝟏 −
=𝟏−
=. 𝟓𝟐𝟗
𝑻𝒄
𝟐𝟕𝟑. 𝟏𝟓 + 𝟑𝟓𝟎
o bien, evC = 52.9 %
De la misma forma se calcula la eficiencia de Carnot para invierno, eiC
𝑇𝑓
273.15 + 10
𝑒𝑖𝐶 = 1 − = 1 −
= 0.546
𝑇𝑐
273.15 + 350
o bien, eiC = 54.6 %
Para encontrar la eficiencia “real” de la planta en invierno, eir se resuelve la regla
de tres:
evr : evC :: eir : eiC
es decir,
𝑒𝑖𝑟 =
𝑒𝑣𝑟 𝑒𝑖𝐶 0.32 × 0.546
=
= 0.330
𝑒𝑣𝐶
0.529
Repasen los ejercicios que vimos en las dos últimas clases y los de las tareas 8 y
9. Sólo se relacionan con una de las propuestas, la cual no incluye entropía. Sin
embargo, vean los ejemplos resueltos del cap 22 del Serway 4ª ed y traten de
resolver los siguientes ejercicios:
E.1 pag 563 Resnick 5ª ed.
Un gas ideal experimenta una expansión isotérmica reversible a 132ºC. La
entropía del gas aumenta 46.2 J/K. ¿Cuánto calor se absorbe? R: 18.7kJ
¿Cuál es el cambio de entropía cuando 1 mol de plata(108 g) se funde a 961ºC?