Termodinámica: temperatura, calor y primera ley de la termodinámica
George Gallardo GarcesInforme12 de Agosto de 2021
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Termodinámica: temperatura, calor y primera ley de la termodinámica.
George R. Gallardo Garces
Física en procesos productivos
Instituto IACC
17/09/2020
Desarrollo
- 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:
Datos del motor del camión | |
Marca | PeterBilt |
Año | 2009 |
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] |
Con respecto a los datos entregados,
- Calcule la eficiencia térmica del motor.
R:
Para resolver el ejercicio utilizaremos la siguiente formula:
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
- ¿Cuánto calor se desecha en cada ciclo?
R:
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
- 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.
R:
[pic 10]
- 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 |
| La energía que se obtiene, se produce cuando esta quema algún tipo de combustible, sea petróleo, gas, carbón, comúnmente se veía en las extintas locomotoras de vapor o en la planta de energía eléctrica ELECTROANDINA Tocopilla. [pic 11] |
| Mediante la comburencia de algún combustible, sea diésel o combustible, esta transforma la quema calorífica en energía, lo que hace que los vehículos puedan ejercer el movimiento. |
| Las máquinas de café, funcionan con agua caliente, para generar este efecto, deben de calentar una caldera que mantienen en su interior, la que genera el vapor necesario para emulsionar la leche. |
- 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 y justifique los 3 ejemplos con sus propias palabras.
Ejemplos | Justificación |
1. Carro con pasajeros estacionado en la cima de una montaña rusa pronto a descender. | 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. |
Parque eólico | Estos parques funcionan con la velocidad y energía eólica, hace que las aspas de los aeromotores giren a una velocidad constante, lo que provoca que sus motores que están unidos a unos convertidores generar la electricidad necesaria. |
Calefont solar | Este sistema de calentamiento de agua, se produce mediante la energía solar, la que al ser proyectada y dirigida mediante espejos a las tuberías, estas se calientan y mediante el proceso de conducción calienta el agua. |
Plantas fotovoltaicas. | Estas plantas recolectan la energía solar a través de paneles que convierten la luz del sol mediante el efecto fotovoltaico en corriente eléctrica continua |
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