Termodinámica y Máquinas Térmicas Prof. Faber ______________________________________________________________________

Guía de Repaso 16: Máquinas Térmicas-Segunda Ley de la Termodinámica 1- a) Explique qué se entiende por una maquina térmica. b) Trate de descubrir cuál es la fuente caliente y cuál es la fuente fría de la máquina de Herón.

2- Observando el esquema de la máquina de Watt, presentando en la figura, conteste: a) Cuando el pistón está subiendo, la válvula A ¿está abierta o cerrada? ¿y la válvula B? Explique. b) Explique porque después de alcanzar la parte más alta del cilindro del pistón desciende para regresar a la posición inicial. c) Durante el descenso del pistón ¿Cuál de las válvulas está abierta y cuál está cerrada?

3- En la figura de este ejercicio se reproduce el esquema de un motor de explosión en donde A es la válvula de admisión y B es la de escape. En esta figura M representa la posición más alta del pistón y N su posición más baja. Para cada una de las situaciones siguientes diga si ella corresponde a uno de los tiempos de funcionamiento del motor y en caso afirmativo, cual es el nombre que se da a este tiempo. a) El pistón se desplaza de N para M y las válvulas A y B están cerradas. b) El pistón se desplaza de M para N y solamente la válvula A esta abierta. c) El pistón se desplaza de N para M y las válvulas están abiertas.

4- Observe el esquema de un máquina térmica cualquiera mostrado en la figura. Suponga que en una máquina de vapor con este esquema, en cada ciclo la fuente caliente envié una cantidad de calor igual a 100 calorías a la máquina y esta realice un trabajo de 84 J. Considerando 1cal=4,2J, determine: a- El rendimiento de la maquina térmica. b- La cantidad de calor que transfiere en cada ciclo a la fuente fría.

Termodinámica y Máquinas Térmicas Prof. Faber ______________________________________________________________________ 5- Un motor Diesel rinde 40%, realizando en cada ciclo un trabajo de 1000J. Calcule, en calorías, en cada ciclo (considere aproximadamente 1cal=4J): a) Recibe de la fuente caliente. b) Envía para la fuente fría. 6- Se sabe que el calor de combustión del Diesel es de 45x103J/gramos, esto es, cada gramo de Diesel libera 45x103J de energía térmica, al ser quemado totalmente. Considerando esta información y suponiendo que el motor Diesel, mencionado en el ejercicio anterior, consuma 10g/s de combustible, determine la potencia generada por ese motor. 7- Considerando lo que fue mencionado en esta sección sobre la segunda ley de la Termodinámica, enuncie esta ley de tres maneras equivalentes. 8- Suponga que una persona le comento que construyo una maquina térmica la cual, en cada ciclo, recibe 100cal de la fuente caliente y realiza trabajo de 418J. Sabiendo que 1cal=4,18J, diga si esta maquina estará infringiendo: a) La primera ley de la Termodinámica b) La segunda ley de la Termodinámica