Question

Pregunta 03. Una máquina térmica tiene una potencia de salida de 5 kW y una eficiencia de 35%. Si la máquina libera 8000 J de calor en cada ciclo, calcular: a) el calor absorbido en cada ciclo, b) el tiempo que tarda en completar cada ciclo.

Answer 1

Respuesta:

Tómalo como ejemplo amigo.

Explicación paso a paso:

Contamos en nuestro laboratorio con una máquina con una potencia de salida de 8 kW y mantiene una eficiencia de 20%. Si nuestra máquina libera 8500 J de calor en cada ciclo que realiza, encuentre: cuanto calor absorbe en cada ciclo y en qué tiempo lo hace

P = 8Kw = 8000w

 η = 0.20%

 Q1 = 8500 J

 Q2 = ?

  t = ?

Aplicando las ecuaciones de una maquina térmica tenemos que :

  η = W / Q2         Q2 = W + Q1    

   tenemos que    

W = η*Q1 / 1 - η

W = 0.20*8500 / 1 - 0.20    ⇒    W = 2125 J

Hallando Q2

  Q2 = W + Q1   ⇒  Q2 = 2125 J + 8500 J    ⇒    Q2 = 10625 J

Calculando el tiempo:

   W = P*t

  t = W / P

   t = 2125 / 8000

   t = 0.26seg.

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Answer 2

El calor absorbido por la máquina térmica es de 12307.69 J y cada ciclo tarda 0.86 s.

Explicación paso a paso:

1. La eficiencia de una máquina térmica se puede calcular como:

η = (Qe - Qs) / (Qe)

Donde:

• Qe = calor de entrada o absorbido
• Qs = calor de salida o liberado

Por tanto, procedemos a buscar el calor de entrada o absorbido:

0.35 = (Qe - 8000 J) / (Qe)

(0.35)·Qe=  (Qe - 8000 J)

8000 J = Qe - 0.35Qe

8000 J = 0.65Qe

Qe = 12307.69 J ; siendo este el calor absorbido

2. Para calcular el tiempo que se tarda en completar cada ciclo usaremos el dato de la potencia:

P = W/t

Donde:

• W = el trabajo es la diferencia entre el calor de entrada y salida

Entonces:

P = (Qe - Qs)/t

5000 W = (12307.69 J - 8000 J) / t

t = 4307.69 J / 5000 W

t = 0.86 s ; siendo este el tiempo que tarda cada ciclo

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