EJERCICIO 23

Description

Problema 6.23 del Van Wylen Segunda Edición

Problem 7.54 from Van Wylen Sixth Edition

Mediante el enfriamiento magnético se puede alcanzar una temperatura de aproximadamente 0.01 K. En este proceso se aplica un fuerte campo magnético sobre una sal paramagnética que se mantiene a 1 K por transferencia de energía a helio líquido que hierve a baja presión. En seguida, la sal se aísla térmicamente del helio, se elimina el campo magnético y disminuye la temperatura de la sal. Suponga que se elimina hacia el helio 1 mJ a una temperatura promedio de 0.1 K, por medio de una bomba de calor que funciona con el ciclo de Carnot. Determine el trabajo que se suministra a la bomba de calor para lograr esto y su coeficiente de rendimiento, si se supone que el ambiente se encuentra a 300 K.

A temperature of about 0.01 K can be achieved by magnetic cooling. In this process a strong magnetic field is imposed on a paramagnetic salt, maintained at 1 K by transfer of energy to liquid helium boiling at low pressure- The salt is then thermally isolated from the helium, the magnetic field is removed, and the salt temperature drops. Assume that 1 mJ is removed at an average temperature of 0.1 K to the helium by a Carnot cycle heat pump. Find the work input to the heat pump and the coefficient of performance with an ambient of 300 K.