Question

Una bomba de calor completamente reversible produce calor a razón de 100 kW para calentar una casa que se mantiene a 21°C. El aire exterior, que está a 10 °C, sirve como fuente Calcule la tasa de cambio de entropía de los dos depósitos y determine si esta bomba de calor satisface la segunda ley de acuerdo con el principio de incremento de entropía.

Answer 1

Respuesta.

Para resolver este problema se calcula el COP de la bomba de calor con la siguiente ecuación:

COP = 1 / (1 - T2/T1)

Datos:

T1 = 21 °C

T2 = 10 °C

Sustituyendo:

COP = 1 / (1 - 10/21)

COP = 1.91

Ahora se aplica la siguiente ecuación:

COP = Q/W

Datos:

Q = 100 kW

Sustituyendo:

1.91 = 100/W

W = 52.38 kW

Por lo tanto se puede concluir que el funcionamiento de la bomba no satisface la segunda ley de la termodinámica, ya que el calor generado es mayor que el trabajo aportado.