Question

Una máquina de Carnot tiene una potencia de salida de 150 kW. La  máquina opera entre dos fuentes a 20ºC y 500ºC. a) ¿Cuánta energía calorífica se absorbe por hora? b) ¿Cuánta energía calorífica se pierde por hora?

Answer 1

RESPUESTA:

Con las temperaturas podemos inicialmente calcular la eficiencia del ciclo. Tenemos:

n = Wneto/Qsuministrado

n = 1 - Tf/Tc

n = 1 - 20ºC/500ºC = 0.96

Procedemos a calcular el calor de suministro.

Qsuministro = 150 kW/0.96 = 156.25 kW

Qlibera = 156.25 KW - 150kW = 6.25 kW

Por tanto se suministran 156.25 kW y se liberan 6.25 kW.

Answer 2

Respuesta:

a)866774 kj/h

b)328544 kj/h

Explicación:

datos:

• potencia de la maquina(Pmaq)=150kw=150 kj/s
• tf(del deposito frio)=20°c=293 K
• tc(del deposito caliente)=500°c=773 K

en una maquina de Carnot:

1. ec=1- tf/tc
2. ec=Wmaq/ |qc|

entonces usando 1 y 2:

a) energía calorífica que absorbe por hora=|qc| :

|qc|=Wmaq/ ec(1)

Wmaq= Pmaq. Δt =150 kj/s . 3600s/h=540000 kj/h

ec=1- tf/tc= 1-298K/773 K=0,623

|qc|=540000 kj/h /0,623=866774 kj/h

b)energía calorífica que se pierde por hora= qc:

|qf| / |qc| = tf/tc

|qf |= tf/tc . |qc|

|qf |= 293 K/773 K . 866774 kj/h = 328544 kj/h