CAPÍTULO

6Entropía

FIGURA 6-1Sistema considerado en el desarrollo de la desigualdad de Clausius.

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6-1

Depósito térmicoTR

Dispositivocíclicoreversible

Sistema

Sistema combinado(Sistema y dispositivo

cíclico)

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6-2

FIGURA 6-5Ciclo compuesto de un proceso reversible y otro irreversible.

Proceso 1-2(reversibleo irreversible)

Proceso 2-1(internamentereversible)

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6-3

FIGURA 6-6El cambio de entropía de un sistema aislado es la suma de los cambios de entropía de sus componentes, y nuncaes menor que cero. (Aislado)

Subsistema 1

Subsistema 1Subsistema 2

Subsistema 3

Subsistema N

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FIGURA 6-10LA entropia de una sustancia pura se determina a partir de las tablas (así como otras propiedades).

Líquido comprimido

Mezcla saturadade líquido-vapor

Vaporsobrecalentado

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FIGURA 6-11Esquema del diagrama T-s para el agua.

Estadocrítico

Línea de líquidosaturado

Línea de vaporsaturado

FIGURA 6-16En el diagrama T-S, el área bajo la curva de proceso representa la transferencia de calor para procesos reversibles internamente.

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6-6

Área

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FIGURA 6-19El diagramaT-S de un ciclo de Carnot (Ejemplo 6–6).

neto

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FIGURA 6-36Las 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

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FIGURA 6-37El uso de Pr datos para calcular la temperatura final durante un proceso isentrópico.

Proceso: isentrópicoDado: P1, T1 y P2

Encuentre: T2

leer

leer

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6-10

FIGURA 6-39El uso de vr datos para calcular la temperatura final durante un proceso isentrópico (Ejemplo 6–10).

Proceso: isentrópicoDado: v1, T1 y v2

Encuentre: T2

leer

leer

FIGURA 6-43Esquema y diagrama T-s para el Ejemplo 6–12.

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CompresorBomba

a) Comprensión de un líquido.

b) Comprensión de un vapor.

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6-12

FIGURA 6-45Diagramas P-v de procesos de compresión isentrópica, politrópica e isotérmicaentre losmismos límites de presión.

Isentrópico (n = k)Politrópico (1 < n < k)Isotérmico (n = 1)

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FIGURA 6-46Los diagramas P-v y T-s para un proceso de compresión de flujo estable de dos etapas.

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Isotérmico

Trabajo ahorradoTrabajo ahorrado

Politrópico

Interenfriamiento

Interenfriamiento

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FIGURA 6-49El diagrama h-s para los procesos real e isentrópico de una turbina adiabática.

Estado de entrada

Proceso real

Proceso isentrópico

Presión

de salida

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6-15

FIGURA 6-51El diagrama h-s de los procesos real e isentrópico de un compresor adiabático.

Proceso real

Proceso isentrópico

Estado en la entrada

Presión

de sali

da

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6-16

FIGURA 6-53Esquema y diagrama T-s para el Ejemplo 6–15.

Compresor de aire Proceso real

Proceso isentrópico

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6-17

FIGURA 6-54El diagrama h-s de los procesos real e isentrópico de una tobera adiabática.

Estado enla entrada

Proceso isentrópico

Proceso real

Presión

de salida

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FIGURA 6-61Mecanismos de transferencia de entropía para un sistema general.

SsaleSentra

Masa Masa

Calor Calor

Sistema

sistema

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FIGURA 6-70Representación gráfica de la generación de entropía durante un proceso de transferencia de calor por medio de una diferencia finita de temperatura.

6-19

Transferenciade calor

SISTEMA ALREDEDORES

FronteraTsis

Talred

Muro

sisalred

sis alred

Tsis

Talred

MuroTsis

Talred

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.

sisalred

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6-20

FIGURA 6-76La energía eléctrica que consume un motor es inversamente proporcional a su eficiencia.

eléctrica

Eficienciadel motor,

eje

Energía eléctricaconsumida por kWde salida de energía

mecánica (eje),

eléctrica eje

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6-21

FIGURA 6-77La eficiencia de un motor eléctrico disminuye sila carga es parcial.

Eficienciadel motor

Carga, %