1r ciclo Calcular la variación de entropía del universo

[fisicah]

Una máquina frigorífica extrae cierta cantidad de calor de un foco frío que se encuentra a 270K y cede 1400J de calor a un foco caliente que está a 450K, consumiendo 600J de trabajo. Calcular a) su eficiencia o eficacia y b) la variación de entropía del universo, explicando si la máquina es reversible o irreversible.

Bien, lo que he hecho:

a) $\beta=\dfrac{Q_f}{W}=\dfrac{Q_c-W}{W}=1,3333$

b) $\dfrac{-Q_c}{T_c}+\dfrac{Q_f}{T_f}=-0.148148148 J/K$

Por tanto, es imposible el proceso.

Del b), intuyo que está mal. No sé qué es lo que he hecho, sólo sé que el calor absorbido o cedido (negativo) del proceso partido por la temperatura en la que se ha hecho (isotermo en T_c o T_f, según el foco) da la variación de entropía. Y me sale negativa... ¿Qué significa esto? ¿He logrado calcular la variación de entropía del universo, o sólo la del sistema y por eso me sale negativa?

Muchas gracias por adelantado

[oscarmuinhos]

Re: Calcular la variación de entropía del universo

No creo que esta respuesta, dos meses despues, te sirva de mucho. Mas por si sirve a alguna o a algún otro...

Voy a utilizar un razonamiento distinto del tuyo, pero totalmente equivalentes.
Tu comparas $\frac{{Q}_{F }}{{Q}_{C}}$ con $\frac{{T}_{F }}{{T}_{C}}$ y yo comparo $\left( 1 - \frac{{Q}_{F }}{{Q}_{C}}\right)$ con $\left( 1-\frac{{T}_{F }}{{T}_{C}}\right)$

Aplicamos primer principio:
${{Q}_{F}}^{+} + {W}^{+}+{{Q}_{C}}^{-}= 0$ donde los signos indican energía ganada (+) o perdida (-) por el sistema y los subíndices indican el foco frío (F) y el foco caliente (C).

-1400+600 + Q_F =0 y Q_F = 800 J

Rendimiento de la máquina térmica del problema:
$\eta = -\frac{{W}^{-}}{{{Q}_{C}}^{+} }= \frac{600}{1400 }=0,4286$

Rendimiento Máquina de Carnot:
$\eta = 1 - \frac{{T}_{F }}{{T}_{C} } = 1- \frac{270}{450 }=0,4$

Rendimiento máquina de Carnot menor que máquina del problema. Por lo tanto, proceso IMPOSIBLE