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CENGEL, Yunus A. y BOLES, Michael A., Termodinámica, 2003, E

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by

Alex Hernandez

on 17 July 2015

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Transcript of CENGEL, Yunus A. y BOLES, Michael A., Termodinámica, 2003, E

CENGEL, Yunus A. y BOLES, Michael A., Termodinámica, 2003, Editorial McGraw-Hill Interamericana, D.F., México, Cuarta Edición, Pp. 297-381.
http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad117.html
http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-75.htm
BIBLIOGRAFÍA
Debe reconocerse que un proceso adiabático reversible es por necesidad isoentrópico (s₂=s₁), aunque un proceso isoentrópico no necesariamente es adiabático reversible.

Antonio López Roberto
Apanecatl Flores Cristian
Hernández Salazar Alex
Medina Cárdenas Manuel
Zúñiga Bautista Iván
LA CANTIDAD DE ENERGÍA SIEMPRE SE CONSERVA DURANTE UN PROCESO REAL PERO LA CALIDAD ESTÁ CONDENADA A DISMINUIR (REDUCCIÓN DE CALIDAD = ∆S)
EN ESENCIA, EL CALOR ES UNA FORMA DESORGANIZADA DE ENERGÍA Y UN POCO DE ENTROPÍA FLUIRA CON EL CALOR.
COMO RESULTADO LA S DEL CUERPO CALIENTE DISMINUIRÁ MIENTRAS AUMENTA LA S DEL CUERPO FRIO.

CASO 1:  Expansión isoentrópica de vapor en una turbina
 
A una turbina adiabática ingresa vapor a 5 MPa y 450 ºC y sale a 1.4 MPa.
Determine el trabajo producido por la turbina por unidad de masa de vapor si el proceso es reversible.
No hay irreversibilidades (reversible).
Tampoco hay transferencia de calor (adiabático)

Analicemos esta imagen

4. PROCESOS ISOENTRÓPICOS

¿Qué significa esto?
El incremento de la entropía es = a cero;
Y esto es igual a (entropía de salida = entropía de entrada).
Un proceso durante el que la entropía permanece constante se llama un proceso isoentrópico.
∆s = 0 o s₂ = s₁
CAMBIO DE ENTRÓPÍA ≠ GENERACIÓN DE ENTROPÍA
El valor de la entropía en un estado específico se determina del mismo modo que cualquier propiedad. Las entropías de las sustancias se evalúan a partir de datos medibles de propiedades por medio de cálculos complicados-, estos se dan con respecto de un estado arbitrario.


3. CAMBIO DE ENTROPÍA DE SUSTANCIAS PURAS
La entropía es una medida del desorden molecular o aleatoriedad molecular.Conforme un sistema se vuelve más desordenado, las posiciones de moléculas son menos predecibles y aumenta la entropía.
1. Entropía
(Entropía total que entra) – (Entropía total que sale) + (Entropía total generada) = (Cambio en la entropía total del sistema)
Sentra - Ssale + Sgen =∆Ssistema
el cambio de entropía de un sistema durante un proceso es mayor que la transferencia de entropía por una cantidad igual a la entropía generada durante el proceso dentro del sistema, y el principio de incremento de entropía para cualquier sistema es expresado como:

13. BALANCE DE ENTROPÍA
La eficiencia isentrópica tiene mayor significado cuando se habla sobre eficiencia de la energía, porque depende directamente de la cantidad de capacidad de refrigeración proporcionada por cada entrada de BHP.

12. EFICIENCIAS ISOENTRÓPICAS DE
ALGUNOS DISPOSITIVOS DE
FLUJO ESTABLE.
Un compresor es una máquina que eleva la presión de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen específico del mismo durante su paso a través del compresor.

11. MINIMIZACIÓN DEL TRABAJO COMPRESOR

El trabajo reversible se define como la cantidad máxima de trabajo útil que puede obtenerse cuando un sistema experimenta un proceso entre los estados inicial y final.

10. TRABAJO REVERSIBLE EN FLUJO ESTABLE

Una fuente de energía térmica de 800 K pierde 2000 kJ de calor en un sumidero a; a) 500 K y b) 750 K. determine qué proceso de trasferencia de calor es más irreversible.


EJEMPLO 2
El principio de incremento de entropía no implica que la entropía de un sistema no pueda decrecer.
El cambio de entropía de un sistema puede ser negativo durante un proceso, pero la generación de entropía no. Esto se resume en lo siguiente:
2. PRINCIPIO DE INCREMENTO DE ENTROPÍA

Un dispositivo de émbolo y cilindro contiene una mezcla de líquido y vapor de agua a 300 K. durante un proceso a presión constante, se trasfieren 750 kJ de calor al agua. Como resultado, parte del líquido en el cilindro se evapora. Determine el cambio de entropía del agua durante este proceso.


Ejemplo
Calores Específicos Ctte. (análisis aproximado).

Los calores específicos de gases ideales, con la excepción de gases monoatómicos, depende de la temperatura y las integrales de las ecuaciones no pueden efectuarse a menos que se conozca la dependencia de cv y cp con la temperatura.
9. CAMBIO DE ENTROPÍA
DE GASES IDEALES
Por consiguiente el proceso isoentrópico de una sustancia incompresibles es también isotérmico.
Los sólidos y los líquidos pueden considerarse como sustancias incompresibles debido a que sus volúmenes permanecen esencialmente constantes durante el proceso. El cambio de entropía de una sustancia verdaderamente incompresible depende solo de la temperatura y es independiente de la presión.


8. CAMBIO DE ENTROPÍA DE SOLIDOS A LÍQUIDOS


Primera Ecuación TdS o de Gibbs
Las relaciones tds permiten determinar la variación de la entropía a través de las trayectorias reversibles. Pero los resultados obtenidos son válidos tanto para procesos reversibles como irreversibles, debidos a que la entropía es una propiedad y el cambio en una propiedad y el cambio en una propiedad entre dos estados es independiente del tipo de proceso que sufre el sistema.

7. LAS RELACIONES T ds
EQUIPO # 4
ENTROPÍA
TERMODINÁMICA
La entropía es una propiedad extensiva de un sistema y algunas veces se le conoce como la entropía total.
La entropía por unidad de masa, denominada “s”, es una propiedad intensiva y se mide con la unidad 𝑘𝐽/𝑘𝑔∙𝐾 .
INTEGRANTES DEL EQUIPO

Un dispositivo de émbolo y cilindro contiene una mezcla de líquido y vapor de agua a 300 K. durante un proceso a presión constante, se trasfieren 750 kJ de calor al agua. Como resultado, parte del líquido en el cilindro se evapora. Determine el cambio de entropía del agua durante este proceso.
Una fuente de energía térmica de 800 K pierde 2000 kJ de calor en un sumidero a; a) 500 K y b) 750 K. determine qué proceso de trasferencia de calor es más irreversible.
En las regiones del líquido comprimido y de vapor sobrecalentado, los vapores se obtienen directamente de las tablas en el restado especificado. En la región de mezcla saturada, se determina de:
El cambio de entropía de una masa determinada m (como un sistema cerrado) durante un proceso es sencillamente:
Debe reconocerse que un proceso adiabático reversible es por necesidad isoentrópico (s₂=s₁), aunque un proceso isoentrópico no necesariamente es adiabático reversible.

Las relaciones tds permiten determinar la variación de la entropía a
través de las trayectorias reversibles. Pero los resultados obtenidos son válidos tanto para procesos reversibles como irreversibles, debidos a que la entropía es una propiedad y el cambio en una propiedad y el cambio en una propiedad entre dos estados es independiente del tipo de proceso que sufre el sistema.
8. CAMBIO DE ENTROPÍA DE SOLIDOS A LÍQUIDOS
Los sólidos y los líquidos pueden considerarse como sustancias incompresibles debido a que sus volúmenes permanecen esencialmente constantes durante el proceso. El cambio de entropía de una sustancia verdaderamente incompresible depende solo de la temperatura y es independiente de la presión.
El trabajo reversible se define como la cantidad máxima de trabajo útil que puede obtenerse cuando un sistema experimenta un proceso entre los estados inicial y final.
Un compresor es una máquina que eleva la presión de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen específico del mismo durante su paso a través del compresor.
La eficiencia isoentrópica tiene mayor significado cuando se habla sobre eficiencia de la energía, porque depende directamente de la cantidad de capacidad de refrigeración proporcionada por cada entrada de BHP.
El cambio de entropía de un sistema durante un proceso es mayor que la transferencia de entropía por una cantidad igual a la entropía generada durante el proceso dentro del sistema, y el principio de incremento de entropía para cualquier sistema es expresado como:
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