¿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
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.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tenemos como datos los siguientes:
ε = Eficiencia = Desconocido
Q = Calor suministrado = 20 000 cal
Q' = Calor perdido = 12 000 cal
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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 %
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Resultado:
La eficacia de la maquina es del cuarenta porciento (40 %).
¡Saludos Cordiales!
∉ FisicGirl