Este documento contiene las respuestas de un estudiante a un cuestionario sobre la segunda ley de la termodinámica. Explica que el ciclo de Carnot es el ciclo térmico más eficiente y establece el límite máximo de calor que puede convertirse en trabajo. También describe las diferencias entre máquinas reversibles e irreversibles, y explica matemáticamente la entropía en términos de capacidad calorífica.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE
MEXICO.
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ARAGÓN.
Laboratorio de termodinámica.
Cuestionario previo no.9: Segunda ley de la termodinámica.
Alumno: Fernández Cano Veronico David Ricardo.
No. de cuenta: 412057786.
Grupo: 8003
Horario: lunes de 16:00-17:30
Ciclo escolar: 2014-1
Fecha de entrega: 28/10/2013.
Calificación

2. 1. ¿Cuál es el ciclo de Carnot referente a la segunda ley de la termodinámica?
Es el ciclo térmico más eficiente, tiene 2 procesos: 2 isotérmicos y 2 adiabáticos. De acuerdo con la
ley de la entropía, las cuales establecen que no todo el calor puede ser convertido en energía, para
ser aprovechado por las maquinas; el ciclo de Carnot establece el valor limite de calor que puede
ser aprovechado por una maquina.
Sin embargo también resulta ser una idealización debido a que los procesos de los motores no son
reversibles y todos los procesos implican el aumento de entropía.
2. ¿Qué parámetros intervienen para determinar la eficiencia de una maquina?
Las principales normas internacionales para ensayos de máquinas eléctricas son la IEEE-112, IEC
34-2 y JEC-37. Estas establecen procedimientos que implican consideraciones en cuanto a las
pérdidas, tipos de mediciones o instrumentos requeridos, valores de corrección de temperatura
para las resistencias y otros. La primera diferencia principal entre estas normas radica en el
tratamiento de las pérdidas adicionales, lo que repercute directamente en la eficiencia nominal de
chapa.
En la IEC 34-2 las pérdidas adicionales se asumen como un valor fijo (0,5 % de la potencia de
entrada para potencia de salida nominal) independientemente de la potencia nominal del motor y
proporcional al cuadrado de la corriente de línea. En la JEC-37 se desprecian totalmente las
pérdidas adicionales, por lo que los valores de eficiencia determinados aplicando esta norma
siempre dan valores superiores a los obtenidos por los métodos de la IEEE o la IEC. Por su parte la
norma IEEE-112 2004 establece cinco métodos el método B, es el aceptado como referencia por
muchos investigadores en estudios comparativos sobre cálculo de eficiencia, sin embargo, este no
está diseñado para aplicar en condiciones de campo.
3. Explique la relación entre el ciclo de Carnot y los principios de Clasius, Kelvin y Planck.
Enunciado de Clausius: No es posible un proceso cuyo único resultado sea la transferencia de calor
de un cuerpo de menor temperatura a otro de mayor temperatura.
Enunciado de Kelvin-Planck: No es posible un proceso cuyo único resultado sea la absorción de
calor procedente de un foco y la conversión de este calor en trabajo.
4. ¿Cuál es la diferencia entre una maquina de diesel y una de Otto?
El motor diésel es un motor térmico de combustión interna en el cual el encendido se logra por la
temperatura elevada producto de la compresión del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y
patentado por el ingeniero alemán Rudolf Diesel en 1892. El motor de gasolina al principio tenía
muy poca eficiencia. Rudolf Diesel estudió las razones y desarrolló el motor que lleva su nombre
(1892), cuya eficiencia es bastante mayor. En teoría, el ciclo diésel difiere del ciclo Otto en que la
combustión tiene lugar en este último a volumen constante en lugar de producirse a una presión
constante. La mayoría de los motores diesel tienen también cuatro tiempos, si bien las fases son
diferentes de las de los motores de gasolina.

3. 5. ¿Cuál es la diferencia entre una maquina reversible y una maquina irreversible?
Una maquina reversible es aquella que trabaja en un ciclo donde toda la energía térmica
suministrada es igual al trabajo que suministra dicha maquina (movimiento perpetuo) e
irreversible es una maquina real, aumenta la entropía y la energía que la acciona es mayor a la que
suministra la maquina. El ejemplo clásico es el del refrigerador y la bomba de calor. También hay
maquinas hidráulicas que son comúnmente llamadas reversibles, ya que pueden ser motoras o
generadoras.
6. ¿Qué expresa matemáticamente la entropía?
La 2da ley de la termodinámica que nos habla de la entropía, para capacidad calorífica a volumen
constante:
Y para capacidad calorífica a presión constante: