9.8

9.8

de Nara Martinez Brescia -
Número de respuestas: 1

Buenas! 

Mi duda es acerca de la parte d) del 9.8. 

Me fije en las soluciones del parcial de 2017 y no comprendo por qué las temperaturas para obtener la menor variación de entropía posible son T1 y T3.



Adjunto cc.PNG
En respuesta a Nara Martinez Brescia

Re: 9.8

de Virginia Feldman -
Hola Nara.
Si observamos la expresión del cambio de entropía del universo a la que se llega en la parte c), \Delta S_{univ}=-\dfrac{|Q_{23}+Q_{34}|}{T_a}+\dfrac{|Q_{12}+Q_{41}|}{T_b}, podemos ver que el segundo término, positivo, disminuye al aumentar T_b y el valor absoluto del primero, que tiene signo negativo, aumenta al disminuir T_a. Por lo tanto para disminuir \Delta S_{univ} podemos disminuir T_a y aumentar T_b. Así que deberíamos ver cuál es la mínima T_a posible y la máxima T_b posible. Estas temperaturas de las reservas no pueden ser cualquier cosa. Por ejemplo, si analizamos el proceso isócoro 2-3, tenemos que el Q_{23} es entrante al sistema, por lo tanto para que se de este flujo de calor poniendo al gas en contacto con la reserva térmica a T_a, necesitamos que la temperatura de la R.T sea siempre mayor a la del gas durante todo el proceso. Como la mayor temperatura que alcanza el gas durante este proceso es T_3, tenemos que T_a\geq T_3. Por lo que el valor más chico que puede tomar T_a es T_3.
Podemos hacer un razonamiento similar para el proceso 4-1. En esta etapa el calor Q_{41} es saliente del sistema, entrante a la reserva. Para que el flujo de calor sea en este sentido, necesitamos que la temperatura de la reserva sea menor o igual a la del gas durante todo el proceso. La menor temperatura del gas durante este proceso es T_1, por lo tanto T_b\leq T_1. Entonces el valor más grande que puede tomar T_b es T_1.

Espero que esto haya aclarado la duda.
Saludos.