CALOR Y TERMODINAMICA, AD43, practica online de fisica, ejercicios resueltos

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NO ME SALEN
(APUNTES TEÓRICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
CALOR Y TERMODINÁMICA

nomesalen

Adicional 43*) La figura muestra una máquina frigorífica cíclica que en cada ciclo extrae 100 J de calor de una fuente que está a 500 K, recibe un trabajo L y entrega una cantidad de calor Q₂ a otra fuente que está a 800 K. Si las letras indican los valores absolutos de calores y trabajo, ¿cuál de todas las opciones ofrecidas en la única compatible con los principios termodinámicos?
	*a) Q₂ = 100 J* b) L = 20 J c) Q₂ = 150 J	*d) L = 40 J* e) L = 120 J f) Q₂ = 20 J

Este ejercicio perteneció al 2do. examen parcial de Biofísica tomado el 24 de junio de 2014.

Un bonito ejercicio que lamentablemente tuvo un alto porcentaje de desaciertos en el examen. Es muy sencillo. Se puede resolver inteligentemente y a lo bestia. Te imaginarás cómo lo va a resolver No me salen... a lo bestia, ofcours. Dejamos la chispa de creatividad para que la pongas vos el día que te toque un ejercicio similar.

Tal como dice el enunciado, el hecho de que sea compatible con las leyes de la termodinámica significa que cumple con el primer principio:

Q₂ = Q₁+ L 1er. Principio

O sea:

Q₂ = 100 J + L

Simplemente con eso ya podés descartar las opciones a) y f). Pero no interesa mucho. También debe cumplirse el segundo principio:

Q₂	>	Q₁	2do. Principio

T₂		T₁

O sea:

Q₂	>	*100 J*

800 K		500 K

O sea:

Q₂ > 160 J

Con esto también podés descartar la opción c). Pero sigamos... Combinemos esta última expresión con la del primer principio.

100 J + L > 160 J

De donde:

L > 60 J

Finalmente descartamos las opciones b) y d)... y nos quedó una sola posible:

L = 120 J

opción e)

Terrible

Desafío: ¿Cuánto vale la eficiencia de esta máquina?