Question

1) Una planta termoeléctrica de 800000kW genera vapor de agua a 585K y libera calor a un río 295K. Si la eficiencia térmica de la planta es un 70% del máximo valor posible. ¿Cuánto calor se transfiere al río?

Answer 1

Esa planta termoeléctrica transfiere 1,51GW de potencia al río.

Explicación paso a paso:

Si consideramos que la planta termoelétrica es una máquina de Carnot, el rendimiento máximo posible es:

$\eta=1-\frac{T_f}{T_c}=1-\frac{295K}{585K}=0,4957$

Y si la eficiencia real es un 70% de ese rendimiento máximo, dicha eficiencia es:

$\eta_r=0,7.0,4957=0,347$

Si los 800.000kW son la potencia producida por la planta, es decir la potencia aprovechada, representa un 34,7% de la potencia consumida, por lo que dicha potencia consumida es:

$P_c=\frac{800.000kW}{0,347}=2.305.418kW=2,31GW$

Siendo la diferencia entre esa potencia y la potencia producida un desperdicio que es descargado en el río:

$d=2.305.418kW-800.000kW=1.505.419kW=1,51GW$