Termodinámica: Temperatura, calor y primera ley de la termodinámica
Scarlet Salas CalvoDocumentos de Investigación31 de Mayo de 2020
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Termodinámica: Temperatura, calor y primera ley de la termodinámica
Scarlet Salas Calvo
Física en Procesos Industriales
Instituto IACC
25 Mayo 2020
Desarrollo de la tarea
- Francisco es un estudiante de Ingeniería en práctica y se le ha pedido un informe técnico acerca del funcionamiento de la nueva flota de camiones de carguío que ha comprado la empresa. Para lo anterior Francisco ha consultado los manuales del fabricante y ha realizado mediciones en campo. Algunos de los datos obtenidos son los siguientes
[pic 1]
Con respecto a los datos entregados:
- Calcule la eficiencia del motor.
Datos:
W= 2100 [J]
Q 1 = 12000 [J]
Utilizaremos la formula vista en los contenidos de la semana:
𝜂 = [pic 2]
𝜂= [pic 3]
𝜂= 0,175
Por lo tanto la eficiencia del motor es 17,5%
- ¿Cuánto calor se desecha en cada ciclo?
W = Q1-Q2
Q2= Q1- W
Q2= 12000[J] – 2100[J]
Q2= 9900 [J]
- Realice un bosquejo de la situación evidenciada por Francisco y los resultados obtenidos, tomando como referencia el esquema de máquina térmica visto en la semana.
A continuación se presenta el bosquejo de la situación evidenciada por Francisco, donde Q1, Q2, w y 𝜂, corresponden al calor de entrada, calor de salida, trabajo y eficiencia del motor, respectivamente.
[pic 4]
- Entregue 3 ejemplos de máquinas térmicas vigentes en la cotidianidad. Justifique con sus propias palabras los ejemplos entregados. Complete la siguiente tabla.
Máquina térmica | Justificación |
| Es un ejemplo de máquina térmica de reacción, de una alta potencia, donde se descarga un chorro de fluido, generando así el empuje, provocando así que el avión alcance una alta velocidad. |
| Este tipo de máquina térmica funciona a través de la quema de un combustible, donde se genera energía la cual calienta el vapor expulsado a chorro por las turbinas, su ciclo de funcionamiento es rotativo. |
| Este tipo de maquina térmica, es lo que conocemos como motor de explosión, donde por medio de la mezcla de aire con combustible, en este caso gasolina o petróleo, por medio de una combustión, se genera energía la cual es aprovechada por los automóviles, además existe un pistón para el desplazamiento del vehículo. |
- Entregue 3 ejemplos donde se aplique el lema: “La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma”. Siga el ejemplo entregado en la tabla justifique los 3 ejemplos con sus propias palabras.
Ejemplos | Justificación |
| En esta situación, como el carro se encuentra estacionado en la cima, posee energía potencial gravitatoria debido a su masa, altura y acción de la fuerza de gravedad. Cuando el carro abandona el estado estacionario, transforma la energía potencial gravitatoria en energía cinética. |
| El funcionamiento de una central hidroeléctrica consiste en que el agua al pasar por turbinas, transforma su energía cinética en energía eléctrica. |
| La energía cinética que tiene el automóvil en movimiento, al pasar por un proceso de fricción (frenado repentino) se transforma en energía calórica, aumentando la temperatura de los neumáticos y por ende del sistema de frenado. |
| El material del filamento de una ampolleta incandescente posee resistencia frente al paso de la energía eléctrica, parte de esta energía se termina transformando en energía luminosa, un claro ejemplo dentro nuestra cotidianeidad. |
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