Respuestas Práctico 8

8.1

$e = W/Q_\textrm{in}$

$W = 755 MW$ (trabajo por segundo)

$Q_\textrm{in} = 2971 MW$ (calor por segundo)

$e = 755/2971 = 0.254$

8.2

$e_B=1/3$

$e_A=5/9$

8.3

a) $Q_\textrm{in} = Q_{ab} = nC_v(T_f-T_i) = C_vV(P_f-P_i)/R = 1861 kJ$ 

b) $Q_\textrm{out}=Q_{ca} = nC_p(T_f-T_i) =C_pP(V_f-V_i)/R=-727 kJ$

c_1) $W_\textrm{neto}=W_{ab}+W_{bc}+W_{ca} =$

$0+1/(\gamma-1)(P_cV_c-P_bV_b)-P(V_a-V_b) = -1133 kJ$

c_2) $W_\textrm{neto} = - Q_\textrm{tot}=-(Q_\textrm{in}+Q_\textrm{out})=-1133kJ$

d) $e=W/Q_\textrm{in} \times 100\% =61\%$

8.4

a) No cumple primera ley

b) No cumple primera ley

c) Eficiencia mayor que carnot (no cumple segunda ley)

d) Es posible construir

8.5

a) $K=|Q_L|/|W|=5,7$

$W=32,5 kJ$

b) $|W|=|Q_H|-|Q_L|$

$|Q_H|=217,5 kJ$

8.6

$e = 42.7\%$

8.7

a) $e = 1-T_L/T_H = 0,2$

$|W|=113,6 J$

b) $K=T_L/(T_H-T_L)=4,03$

$|W|=|Q_L|/K=305 J$

8.8

a) $W_\textrm{neto}=W_{ab}+W_{bc}+W_{cd}+W_{da}=$

$0-P_1(V_1-V_0)+0-P_0(V_0-V_1)=-P_0V_0=-2272 J$

b) $Q_{ab}=C_vV_0(P_1-P_0)/R=3409 J$

$Q_{bc}=C_pP_1(V_1-V_0)/R=11362 J$

$Q_{cd}=C_vV_1(P_0-P_1)/R=-6818 J$

$Q_{da}=C_pP_0(V_0-V_1)/R=-5681 J$

$Q_\textrm{tot}=2272J=-W$

c) $e=|W|/|Q_\textrm{in}|=0.154$

d) $e_\textrm{carnot}=0.75$