Question

Un dispositivo de cilindro-émbolo sin fricción contiene una mezcla saturada de líquido y vapor de agua a 110℃. Durante un proceso de presión constante, 546 kJ de calor se transfieren al aire circundante que se halla a 15℃. Como resultado, la parte de vapor dentro del cilindro se condensa. Determine: a) el cambio de entropía del agua y b) la generación de entropía total durante este proceso de transferencia de calor.

Answer 1

Datos:

T1 = 110 °C +273K = 383°K

T2 = 15° C +273 K = 288°K

Q = 546 kJ

Ce(agua) = 1 caloría/gramo °K = 4,186 julios/gramo °C

m = 1kg = 1000gr

a) el cambio de entropía del agua

Δ Sist Integrado = Q recibido/ T

Δ Sist Integrado = 546 kJ / 383°K = 1,43

Si Δ Sist Integrado ≥0 el cambio es irreversible

b) la generación de entropía total durante este proceso de transferencia de calor

ds =dQ/T

ΔSist = ∫(T1,T2) m*Ce*dT/T = m*Ce ∫(T1,T2)dT/T

ΔSist = m* Ce ln∧T1/t2

ΔSist = 1000*1Cal/grK* ln383/288

ΔSist = 1000*1Cal/grK*0,2851 = 285,10Cal/grK