Ing. Mecánica Automotriz Entropía Ing. Mecánica Automotriz

Diagrama de propiedades que involucran a la entropía Los diagramas de propiedades proporcionan gran ayuda visual en el análisis termodinámico de los procesos. En análisis de 1ra Ley se puede utilizar diagramas P-v T-v Para los análisis de segunda ley es útil utilizar en una de las coordenadas a la entropía. T-s h-s

Diagrama T-S El área bajo la curva representa la transferencia de calor para un proceso internamente reversible. En procesos irreversibles esta área bajo la curva no tiene ningún significado, es energía libre

Diagrama h-S o de Mollier Es el diagrama que esta en función de la entalpía y la entropía, muy apropiado para análisis de dispositivos de flujo estacionario como turbinas compresores y toberas.

Calculo de entropía en sustancias puras (mediante utilización de tablas)

Ejemplo: Un recipiente rígido contiene 5kg de refrigerante 134ª a 20oC y 140 kPa, la sustancia se enfría mientras es agitada hasta que su presión disminuye a 100kpa. Determine el cambio de entropía del refrigerante en este proceso?

Procesos Isotrópicos Δs = 0 o S2 = S1 (kJ/kg.K) Un proceso en el que la entropía se mantiene constante Δs = 0 o S2 = S1 (kJ/kg.K)

Para un proceso isentrópico en un diagrama T-s se reconoce fácilmente como un segmento de línea vertical, en estos procesos no hay transferencia de calor, por consiguiente el área bajo la trayectoria de la curva debe ser 0

Procesos Isotrópicos Es importante reconocer que un proceso adiabático reversible necesariamente es isentrópico (s2=s1), pero uno isentrópico no es necesariamente un proceso adiabático reversible En una turbina adiabática entra vapor de agua a 5 MPa y 450 °C y sale a una presión de 1.4 MPa. Determine el trabajo de salida de la turbina por unidad de masa de vapor si el proceso es reversible.

Diagrama T-s del Ciclo de Carnot Q1= Calor suministrado= A12B Q2= Calor desechado= A43B W= Q2-Q1= 1234

Cambio de entropía de líquidos y sólidos Características: Líquidos y sólidos pueden aproximarse como sustancias incomprensibles Los volúmenes específicos permanecen casi constantes dv≈0.

Cambio de entropía de líquidos y sólidos Características: cprom es el calor específico promedio de la sustancia a lo largo de un intervalo de temperatura dado. Cprom=(cp1+cp2)/2 Observe que el cambio de entropía de una sustancia verdaderamente incompresible sólo depende de la temperatura y es independiente de la presión.

Cambio de entropía de líquidos y sólidos Características: La temperatura de una sustancia verdaderamente incompresible permanece constante durante un proceso isentrópico. Por consiguiente, el proceso isentrópico de una sustancia incompresible es también isotérmico. Este comportamiento se acerca mucho a líquidos y sólidos.