SITUACIÓN 01:
Se requiere extraer 900 litros de agua cada 3 minutos de un pozo de 150 m de profundidad y se le asigna la siguiente tarea:
1. Calcular la potencia necesaria que debe tener el motor de la bomba de agua; para los cálculos considere una situación ideal donde no hay perdida de energía del motor. Exprese la potencia en “caballos de vapor” (CV) y en “caballos fuerza” (HP)
2. Teniendo en cuenta que los motores indican cuál es su Potencia Nominal y en una situación real los motores tienen Pérdida de Potencia, explique usted con ejemplos que significa “Eficiencia de un motor”
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Hai esta todo
Explicación:
SITUACIÓN 01:
Se requiere extraer 900 litros de agua cada 3 minutos de un pozo de 150 m de profundidad y se le asigna la siguiente tarea:
1. Calcular la potencia necesaria que debe tener el motor de la bomba de agua; para los cálculos considere una situación ideal donde no hay perdida de energía del motor. Exprese la potencia en “caballos de vapor” (CV) y en “caballos fuerza” (HP
Datos: Extraer 900 = Kg
Cada 3 minutos = tiempo
150 m de profundidad = d
Potencia = x
Fórmula para Hallar la potencia.
P=Wt=m*g*d/t
Remplazamos
1CV=735W
1HP=745.7W
Remplazamos:
Caballos de Vapor
CV=7350/735
CV=10
Caballos de fuerza
HP=7350/745.7
HP=9.85
La potencia en Caballos de vapor seria 10 CV y en Caballos de Fuerza Seria 9.85 hp
2. Teniendo en cuenta que los motores indican cuál es su Potencia Nominal y en una situación real los motores tienen Pérdida de Potencia, explique usted con ejemplos que significa “Eficiencia de un motor” Se refiere a la capacidad de un motor para transformar la energía disponible en su combustible en energía útil. La eficiencia del motor eléctrico es la relación entre la potencia de salida (potencia Mecánica) y la potencia de entrada es la eléctrica.
Ejemplo
Calcula el rendimiento de un motor que realiza un trabajo con una potencia de 250 w, pero su potencia
teórica es de 300 w.
R=pu/pt x 100 Remplazamos: 250/300 x100=83.3% En este ejemplo
el rendimiento es de 83.3%.
Analizando cada situación tenemos:
- La potencia del motor de la bomba debe ser de 9.85 HP ó 9.99 CV.
- La eficiencia de un motor es la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida, es decir: la cantidad de potencia que es verdaderamente aprovechada.
Explicación:
Problema #1.
La potencia se define como energía entre tiempo, entonces:
P = E/t
En este caso se tiene energía potencial pues la bomba moverá un fluido desde una cierta profundidad hasta la superficie; entonces:
P = Ep/t
P = m·g·h/t
Para el agua se cumple que 900 litros de agua es igual a 900 kg de agua, procedemos a calcular:
P = (900 kg)·(9.8 m/s²)·(150 m)/( 180 s)
P = 7350 W
Ahora vamos a realizar las transformaciones:
P = (7350 W)·(1 HP / 745.7 W) = 9.85 HP ✔
P = (9.85 HP)·( 1.0138 CV / 1 HP) = 9.99 CV ✔
Problema #2.
La eficiencia de un motor es la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida.
En un motor existen perdidas de energía, por tanto, la potencia no entrada no será igual a la potencia de salida. Sin embargo, entre más cerca este la potencia de salida a la potencia de entrada entonces mayor es la eficiencia.
Por ejemplo, tenemos un motor que se le introduce 1 HP de potencia pero en la salida proporciona 0.95 HP de potencia, esta reducción de potencia es a causa de las perdidas. La eficiencia de este motor sería:
e = 0.98 HP / 1 HP
e = 98%
Veamos que la eficiencia de un motor se puede definir como la cantidad de energía que es realmente aprovechada por el equipo mecánico.
La eficiencia de un motor, en promedio, suele estar alrededor del 75%.
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