El equipo en donde ocurre el proceso es en un condensador.
Enviado por cayofr • 11 de Febrero de 2016 • Práctica o problema • 478 Palabras (2 Páginas) • 146 Visitas
Supongamos que 1kg de vapor de agua saturada a 100°C se condensa. Por transmisión de calor al medio ambiente, que está a 26.6°C. ¿Cuál es el aumento neto de entropía?
Solución
El equipo en donde ocurre el proceso es en un condensador.
[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]
[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]
[pic 14]
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[pic 16]
Se sabe que en el estado uno es vapor saturado seco, por lo tanto, la calidad de esté es igual a uno, es decir, Y que está a una temperatura de 100°C, lo que es igual a 373.15K. [pic 17]
De tablas de agua saturada podemos obtener la presión, entropía de vapor saturado, entalpía de vapor saturado y entalpía de vaporización. De esta forma, tenemos lo siguiente.
Edo | T (°C)| | P (bar) | [pic 18] | [pic 19] | [pic 20] | x |
1 | 100 | 1.0132 | 2676.2 | 2257.0 | 7.3545 | 1 |
También sabemos que el estado dos es líquido saturado, por lo tanto, la calidad en este estado es igual a cero, . Ya que es un cambio de fase, la temperatura y la presión se mantienen constantes, es decir, y .[pic 21][pic 22][pic 23]
Nuevamente, de tablas de agua saturada obtenemos los valores de la entropía de líquido saturado, entalpía de líquido saturado y la entalpía de vaporización.
Edo | T (°C)| | P (bar) | [pic 24] | [pic 25] | [pic 26] | x |
2 | 100 | 1.0132 | 419.04 | 2257.0 | 1.306 | 0 |
-Una vez que se obtiene los datos de ambos estados, podemos calcular la entropía del sistema de la siguiente manera:
[pic 27]
-Ahora calculamos el calor que sede el sistema:
2257.0 [pic 28][pic 29]
Pero el sistema es el que está cediendo el calor, por lo tanto
[pic 30]
-Se calcula el calor que gana el medio ambiente
[pic 31]
-Calcularemos el cambio de entropía del medio ambiente que se define como el cociente del cambio de calor del medio ambiente entre la temperatura del medio ambiente, la cual está dada por el enunciado.
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