CAPÍTULO 6 Entropía OJO: Falta traducir las diapositivas 19 a 22...

Sistema combinado (Sistema y dispositivo cíclico) FIGURA 6-1 Sistema considerado en el desarrollo de la desigualdad de Clausius. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-1 Depósito térmico TR Dispositivo cíclico reversible Sistema Sistema combinado (Sistema y dispositivo cíclico)

Proceso 1-2 (reversible o irreversible) Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-2 FIGURA 6-5 Ciclo compuesto de un proceso reversible y otro irreversible. Proceso 1-2 (reversible o irreversible) Proceso 2-1 (internamente reversible)

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-3 FIGURA 6-6 El cambio de entropía de un sistema aislado es la suma de los cambios de entropía de sus componentes, y nunca es menor que cero. (Aislado) Subsistema 1 Subsistema 2 Subsistema 3 Subsistema N

Líquido comprimido Mezcla saturada de líquido-vapor Vapor Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-4 FIGURA 6-10 LA entropia de una sustancia pura se determina a partir de las tablas (así como otras propiedades). Líquido comprimido Mezcla saturada de líquido-vapor Vapor sobrecalentado

FIGURA 6-11 Esquema del diagrama T-s para el agua. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-5 FIGURA 6-11 Esquema del diagrama T-s para el agua. Estado crítico Línea de líquido saturado Línea de vapor

FIGURA 6-16 En el diagrama T-S, el área bajo la curva de proceso representa la transferencia de calor para procesos reversibles internamente. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-6 Área

FIGURA 6-19 El diagrama T-S de un ciclo de Carnot (Ejemplo 6–6). Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-7 FIGURA 6-19 El diagrama T-S de un ciclo de Carnot (Ejemplo 6–6). neto

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-8 FIGURA 6-36 Las relaciones isentrópicas de los gases ideales son válidas solamente para los procesos isentrópicos de los grases ideales. gas ideal proceso isentrópico calores específicos constantes Válidas para

Proceso: isentrópico Dado: P1, T1 y P2 Encuentre: T2 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-9 FIGURA 6-37 El uso de Pr datos para calcular la temperatura final durante un proceso isentrópico. Proceso: isentrópico Dado: P1, T1 y P2 Encuentre: T2 leer

Proceso: isentrópico Dado: v1, T1 y v2 Encuentre: T2 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-10 FIGURA 6-39 El uso de vr datos para calcular la temperatura final durante un proceso isentrópico (Ejemplo 6–10). Proceso: isentrópico Dado: v1, T1 y v2 Encuentre: T2 leer

FIGURA 6-43 Esquema y diagrama T-s para el Ejemplo 6–12. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-11 Compresor Bomba a) Comprensión de un líquido. b) Comprensión de un vapor.

Politrópico (1 < n < k) Isotérmico (n = 1) Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-12 FIGURA 6-45 Diagramas P-v de procesos de compresión isentrópica, politrópica e isotérmica entre los mismos límites de presión. Isentrópico (n = k) Politrópico (1 < n < k) Isotérmico (n = 1)

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 6-46 Los diagramas P-v y T-s para un proceso de compresión de flujo estable de dos etapas. 6-13 Isotérmico Trabajo ahorrado Politrópico Interenfriamiento

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-14 FIGURA 6-49 El diagrama h-s para los procesos real e isentrópico de una turbina adiabática. Estado de entrada Proceso real Proceso isentrópico Presión de salida

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-15 FIGURA 6-51 El diagrama h-s de los procesos real e isentrópico de un compresor adiabático. Proceso real Proceso isentrópico Estado en la entrada Presión de salida

FIGURA 6-53 Esquema y diagrama T-s para el Ejemplo 6–15. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-16 FIGURA 6-53 Esquema y diagrama T-s para el Ejemplo 6–15. Compresor de aire Proceso real Proceso isentrópico

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-17 FIGURA 6-54 El diagrama h-s de los procesos real e isentrópico de una tobera adiabática. Estado en la entrada Proceso isentrópico Proceso real Presión de salida

Ssale Sentra Masa Calor Sistema sistema Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-18 FIGURA 6-61 Mecanismos de transferencia de entropía para un sistema general. Ssale Sentra Masa Calor Sistema sistema

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 6-70 Representación gráfica de la generación de entropía durante un proceso de transferencia de calor por medio de una diferencia finita de temperatura. 6-19 Transferencia de calor SISTEMA ALREDEDORES Frontera Tsis Talred Muro sis alred Localización de la generación de entropía a) Se ignora el muro. b) Se considera el muro. c) Se considera tanto el muro como las variaciones de temperatura en el sistema y los alrededores.

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-20 FIGURA 6-76 La energía eléctrica que consume un motor es inversamente proporcional a su eficiencia. eléctrica Eficiencia del motor, eje Energía eléctrica consumida por kW de salida de energía mecánica (eje),

Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 6-21 FIGURA 6-77 La eficiencia de un motor eléctrico disminuye si la carga es parcial. Eficiencia del motor Carga, %