CALOR Y ONDAS ACTIVIDAD 6 PROBLEMAS DE FÍSICA TÉRMICA II
Enviado por dazapata1 • 8 de Marzo de 2022 • Práctica o problema • 1.747 Palabras (7 Páginas) • 345 Visitas
CALOR Y ONDAS
ACTIVIDAD 6
PROBLEMAS DE FÍSICA TÉRMICA II
[pic 1]
INTEGRANTES:
DUARTE JACOME GEILI MARCELA
RAMIREZ RESLEN JUAN SEBASTIAN
SUAREZ OSPINO JESUS DAVID
VASQUEZ BRUGUES JOSE CARLOS
ZAPATA MORERA DANIELA ALEXANDRA
GRUPO: 8
DOCENTE:
EUGENIO NICOLAS CASTELLON SANTOS
UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
2021
PROBLEMA 2
Un acondicionador de aire tiene un coeficiente de rendimiento de 2.9 en un día caluroso, y utiliza 850 W de energía eléctrica. a) ¿Cuántos joules de calor extrae el sistema de aire acondicionado de la habitación en un minuto? b) ¿Cuántos joules de calor entrega el sistema de aire acondicionado al aire caliente del exterior en 1 minuto? c) Explique por qué las respuestas a los incisos a) y b) son diferentes.
Datos del ejercicio | |
K | [pic 2] |
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Solución:
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PROBLEMA 2
Un refrigerador tiene un coeficiente de rendimiento de 2.25,opera con 95 W de energía eléctrica y su compartimento interior tiene una temperatura de 5°C. Si se coloca una docena de botellas de plástico con 1 L de agua a 31°C en este refrigerador, ¿cuánto tiempo en horas les tomará enfriarse a 5°C? (Ignore el calor que desecha el plástico).
Datos del ejercicio | |
COP | [pic 20] |
[pic 21] | [pic 22] |
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[pic 25] | [pic 26] |
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- Procedemos a hallar la masa del agua ya que el ejercicio no proporciona este dato, despejando esta de la fórmula de la densidad
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- La densidad del agua es de [pic 31]
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- Hallamos , que es la cantidad de energía que se entrega al deposito frio, es decir, el calor que se necesita extraer del agua para producir enfriamiento[pic 34]
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- Utilizamos la formula del COP para despejar el trabajo realizado
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- Una vez hallado el trabajo, despejamos tiempo de la formula de la potencia
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Respuesta
- El tiempo que les tomara enfriarse a la docena de botellas de agua a una temperatura de 5°C es de 1.69h.
PROBLEMA 3
Un cilindro contiene oxígeno a una presión de 2.00 atm. El volumen es de 4.00 L y la temperatura de 300 K. Suponga que el oxígeno se puede tratar como gas ideal, y que se somete a los siguientes procesos:
- Calentamiento a presión constante del estado inicial (estado 1) al (estado 2), donde T = 450 K.
- Enfriamiento a volumen constante a 250 K (estado 3).
- Compresión a temperatura constante a un volumen de 4.00 L (estado 4).
- Calentamiento a volumen constante a 300 K, regresando el sistema al estado 1.
Preguntas:
- Muestre estos cuatro procesos en un diagrama pV, dando los valores numéricos de p y V en cada estado.
- Calcule Q y W para cada proceso.
- Calcule el trabajo neto efectuado por el oxígeno en el ciclo completo.
- Determine la eficiencia de este dispositivo como máquina térmica y compárela con la de una máquina de ciclo de Carnot que opera entre las mismas temperaturas mínima y máxima de 250 y 450 K.
Datos del ejercicio | |
Temperatura 1 ()[pic 46] | [pic 47] |
Temperatura 2 ()[pic 48] | [pic 49] |
Temperatura 3 ()[pic 50] | [pic 51] |
Volumen 1 ()[pic 52] | [pic 53] |
Presión 1 ()[pic 54] | [pic 55] |
()[pic 56] | [pic 57] |
()[pic 58] | [pic 59] |
()[pic 60] | [pic 61] |
Solución:
- Muestre estos cuatro procesos en un diagrama pV, dando los valores numéricos de p y V en cada estado.
Para dar solución a este inciso se deben analizar cada uno de los procesos y la relación que existe entre ellos, obteniendo lo siguiente:
[pic 62]Una vez graficado el proceso se procede a encontrar los valores numéricos de P y V en cada estado, de la siguiente manera:[pic 63]
* Del estado 1 al estado 2, se observa un proceso isobárico, por lo tanto:
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