¿Cuál es la eficiencia de una máquina térmica a la que se le suministran 20 000 calorías de las cuales 12 000 se pierden por transferencia de calor al ambiente?
Respuestas a la pregunta
En este problema de termodinámica, se establece que una maquina aparentemente simple, genera cierta cantidad de trabajo, entonces, esta pierde cierto nivel de calor, debido a la transferencia de calor al ambiente.
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En este caso, se tendrá que, para el porcentaje, será equivalente al trabajo realizado por la máquina, dividido para el calor que se le fue suministrado. Es decir:
ε = W / Q
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Como carecemos del trabajo realizado que la maquina efectúa, se sabe que este más la suma de un calor que se fue expulsado al ambiente (W + Q') debe ser igual al calor suministrado (W + Q' = Q), de tal manera que, el trabajo sería la diferencia del calor (W = ΔQ = Q - Q')
Entonces, si descomponemos la ecuación de la eficiencia en base al principio del trabajo:
ε = (Q - Q') / Q
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Tenemos como datos los siguientes:
ε = Eficiencia = Desconocido
Q = Calor suministrado = 20 000 cal
Q' = Calor perdido = 12 000 cal
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Nos queda, reemplazar acorde la fórmula:
ε = (20 000 cal - 12 000 cal) / 20 000 cal
- Realizamos la diferencia:
ε = 8000 cal / 20 000 cal
- Efectuamos la división y simplificando unidades (cal)
ε = 0,4
- Multiplicamos por 100% para obtener el resultado en porcentaje:
ε = 0,4 * 100%
- Efectuamos:
ε = 40 %
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Resultado:
La eficacia de la maquina es del cuarenta porciento (40 %).
¡Saludos Cordiales!
∉ FisicGirl