Termodinámica: Temperatura, Calor y Primera Ley de la Termodinámica
Enviado por jcespinoza2020 • 23 de Abril de 2021 • Tareas • 765 Palabras (4 Páginas) • 140 Visitas
Termodinámica: Temperatura, Calor y Primera Ley de la Termodinámica.
Contenido Semana 7
Francisco Donoso Maldonado
Física en Procesos Industriales
Instituto IACC
04 de Febrero de 2021.
Desarrollo Tarea Semana 7.
Respuesta Pregunta 1:
De acuerdo al caso enunciado, donde a Francisco se le pide un informe técnico sobre el funcionamiento de la flota de carguío adquirida por la empresa, que realizando mediciones manuales y revisando manuales del fabricante ha obtenido la siguiente información:
Datos del motor del camión | |
Marca | Peter-Bilt |
Año | 2019 |
Modelo | LGH 6.0 3v (Bencina) |
Datos del motor del motor LGH 6.0 3V | |
Calor ingresado a la cámara de combustión | 12.000 [J] |
Trabajo generado por el motor | 2.100 [J] |
Conforme a esta información se pide:
a). - Calcular la eficiencia térmica del motor:
De los datos entregados anteriormente se tiene que:
[pic 1]
[pic 2]
En base a lo estudiado se tiene la siguiente expresión de eficiencia térmica:
[pic 3]
Reemplazando valores indicados en expresión y calculando la expresión se tiene que:
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
Respuesta: Se tiene que la eficiencia térmica del motor es de 82,5%, de acuerdo a lo caculado en la expresión.
b). - ¿Cuánto es el calor se desecha en cada ciclo?
Para determinar la pérdida o cuanto es el calor que, desechado por cada ciclo, lo debemos calcular mediante la siguiente expresión:
[pic 9]
Reemplazando valores indicados en expresión y calculando la expresión se tiene que:
[pic 10]
[pic 11]
Respuesta: Se tiene que el calor que se desecha o se pierde en cada ciclo es de 9.900 [J], de acuerdo lo calculado en la expresión.
c). - Realizar bosquejo de la situación evidenciada por Francisco y los resultados obtenidos,
tomando como referencia el esquema de máquina térmica visto en la semana.
En relación a estudiado y tomando como referencia una de las figuras presentadas en el contenido de esta semana, se realiza una imagen con bosquejo, donde se muestra una esquematización, del caso planteado en preguntas anteriores:
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
Respuesta Pregunta 2:
A continuación, se entregan y justifican 3 ejemplos de máquinas térmicas vigentes:
Máquinas Térmicas | Justificación |
Turbina de Vapor | Máquina térmica, cuya función es transformar la energía de un flujo de vapor a energía mecánica por medio del intercambio de movimientos entre el vapor y el rodete (órgano principal de la turbina), es decir, convierte la energía térmica del vapor (calor) en trabajo de rotación. |
Motor de Combustión Interna (motor de explosión) | Máquina que consigue energía mecánica por medio de la transformación de la energía térmica emanada de la combustión que se produce en el interior del motor y del fluido activo que causa el movimiento de los órganos del motor, el cual trabaja por medio de un mecanismo destinado a convertir energía calórica en trabajo. |
Pila de Combustible | Dispositivo electroquímico que es capaz de convertir de forma directa la energía química en energía eléctrica, debido a la respuesta de 2 elementos que, en ambiente y condiciones distintas, causarían una combustión. La energía eléctrica se logra obtener por la transformación del calor (que se desprende de las recciones químicas entre el hidrogeno y el oxígeno) en energía mecánica, por la quema de combustible en un complejo termo-mecánico (caldera + turbina o motor de combustión interna) y luego en energía eléctrica, por medio de una máquina dinamoeléctrica. Debido a razones termodinámicas y a las continuas transformaciones se genera una gran pérdida de calor, generando un rendimiento total del sistema hasta en un 30% solamente. |
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