Segunda Ley de la Termodinámica

Segunda ley de la termodinámica

Una vez que hemos entendido la primera ley de la termodinámica, podemos también comprender a la segunda ley de la termodinámica, la segunda ley nos expresa que es imposible construir una máquina térmica que transforme en su totalidad el calor en energía y viceversa. La eficiencia de una máquina térmica es la relación entre el trabajo mecánico producido y el calor suministrado.

Matemáticamente, podemos encontrar la fórmula de ésta ley de la siguiente forma:

fórmula de la segunda ley de la termodinámica

Donde:

T = trabajo mecánico (cal, Joules)

Q1 = calor suministrado (cal, Joules)

Q2 = calor obtenido (cal, Joules)

T1 = trabajo de entrada (cal, Joules)

T2 = trabajo de salida (cal, Joules)

e = eficiencia (cal, Joules)

Para comprender mucho mejor nuestra fórmula, resolvamos algunos ejercicios de éste tema:

📃 Ejercicios Resueltos de la Segunda Ley de la Termodinámica

Problema 1.- ¿Cuál es la eficiencia de una máquina térmica a la cual se le suministran 9 000 calorías para obtener 27 200 Joules de calor de salida?

Solución:

Lo primero que haremos, será colocar nuestros datos:

Q1 = 9000 cal

Q2 = 27200 J

e = ?

Si observamos bien, Q2 está expresada en Joules, y no en calorías, por lo que convertiremos esa cantidad a calorías.

\displaystyle \Delta Q=27200J\left( \frac{1cal}{4.2J} \right)=6428.57J

Una vez que hemos convertido a la unidad, podemos pasar a resolver el problema de la eficiencia.

\displaystyle e=\frac{{{Q}_{1}}-{{Q}_{2}}}{{{Q}_{1}}}

Sustituyendo:

\displaystyle e=\frac{{{Q}_{1}}-{{Q}_{2}}}{{{Q}_{1}}}=\frac{9000cal-6428.57cal}{9000cal}=0.28

Respuesta:

Por lo que la eficiencia es de 0.28 o lo que es igual a 28% de eficiencia.

Sigue los siguientes temas

    4 ¿Tienes dudas?

  1. angel guillermo hunt dice:

    Muy bueno...muchas gracias

    1. Carlos Alberto dice:

      Gracias Ángel!

    2. MANUEL SOTELO TORREALVA dice:

      muy buena didáctica, gracias

  2. Esmeralda dice:

    1. Un Gas ocupa un Volumen de 5,5 Litros a una
    Temperatura de − 193 ℃, si la Presión permanece
    constante, Calcular a que Temperatura el Gas ocuparía
    un Volumen de 7,5 Litros ?

    2. Una determinada cantidad de Gas Neón ocupa un
    Volumen de 0,3 Litros a una Temperatura de 200 ℃.
    Calcular el Volumen que ocuparía a 0 ℃, si la Presión se
    mantiene constante.

    3. Una determinada cantidad de Oxigeno ocupa 2,5 Litros a
    una Temperatura de 50 ℃, Calcular la Temperatura a la
    que estaría el Gas cuando ocupe un Volumen de 1 Litro.

    4. Calcular el Volumen inicial que tenía un Gas, cuando se
    encontraba a una Temperatura de 180 ℃ , si se aumentó
    la Temperatura a 300 ℃, y ocupa un volumen de 96
    Litros.

    5. Calcular la Temperatura inicial que tenía un Gas cuando
    ocupaba un Volumen de 43 Litros, si se le Aumento su
    Temperatura hasta los 180 ℃ y actualmente está
    ocupando un Volumen de 98 Litros ?

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Subir
🤓 Estamos en Whatsapp 👉Únete a nuestro canal