Question

Una de las maquinas más eficientes jamás construidas es una turbina de vapor alimentada por carbón en Ohaio, que mueve un generador eléctrico cuando opera entre 1870°C y 430°C. a) ¿cuál es su máxima eficiencia teórica?, b) Su eficiencia real es del 42 %, ¿cuánta potencia mecánica entrega la máquina si absorbe 1.40 x 105 J de energía cada segundo desde el deposito caliente?
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Answer 1

a) La máxima eficiencia de una máquina térmica es la que cumple el ciclo de Carnot.

e = (T - To) / T

T = temperatura de la fuente caliente.

To = temperatura de la fuente fría.

Ambas en kelvin.

T = 1870 + 273 = 2143 K

To = 430 + 273 = 703 K

e = (2143 - 703) / 2143 = 0,67 = 67%

b) Potencia teórica es trabajo por unidad de tiempo

P = 1,40 . 10⁵ J / 1 s = 1,40 . 10⁵ W = 140 kW

Potencia real: P' = 0,42 . 140 kW = 58,8 kW

Saludos.