ACT 6 TERMODINAMICA
Enviado por • 20 de Noviembre de 2013 • 565 Palabras (3 Páginas) • 1.197 Visitas
2. CINCO SISTEMAS TERMODINÁMICOS EN EL HOGAR O EMPRESA EN DONDE TRABAJEN
Sistema termodinámico 1: Bombillo:
El bombillo es un sistema termodinámico cerrado, ya que intercambia la energía, pero no materia. Los alrededores del sistema es el aire. Tiene un proceso adiabático.
Consumos energéticos:
Se calcula en 30 horas/mes, es decir, usar el electrodoméstico una hora durante todo un mes.
Pasamos la potencia del bombillo, que es de 100 W, a kW.
1kW→1000W
x←100W
x=(100W*1kW)/1000W=0.1kW
Energía=potencia*tiempo=0.1 kW*30h=3KWh
Trabajo realizado:
Como el bombillo es un electrodoméstico, se realiza un trabajo eléctrico, que se representa por la fórmula:
W=V*I*∆t
Donde V= diferencia del potencial eléctrico (v); I= Intensidad de la corriente eléctrica (A); t=tiempo (s).
El voltaje que se maneja en las casas es de 120 voltios. Teniendo estos datos, procedemos a reemplazar:
W=V*I*∆t=0.1kW*0.1kW/(120 V)*30h=0,0025Ah
Ahora, pasamos las “Amperio-hora” a “Culombios”:
0,0025Ah*(3600 C)/(1 Ah)=9 C
Sistema termodinámico 2: Lavadora:
La lavadora es un sistema termodinámico aislado. Los alrededores de sistema es el aire. Tiene un proceso isotérmico.
Consumos energéticos
La lavadora es un electrodoméstico que funciona con una potencia de 500W. Tenemos en cuenta nuevamente los 30 horas/mes.
Convertimos los 500W a kW:
1kW→1000W
x←500W
x=(500W*1KW)/1000W=0.5kW
Energía=potencia*tiempo=0.5 kW*30h=15kWh
Trabajo realizado:
Se usa la fórmula para trabajo eléctrico:
W=V*I*∆t=0.35kW*0.5kW/(120 V)*30h=0,0625Ah
Convertir los Ah a C:
0,0625Ah*(3600 C)/(1 Ah)=225 C
Sistema termodinámico 3: Incubadora:
La incubadora es un sistema aislado. Los alrededores del sistema es el aire. Tiene un proceso isotérmico.
Consumos energéticos:
La potencia de una incubadora es de 180W.
Convertimos los W a KW:
1kW→1000W
x←180W
x=(180W*1kW)/1000W=0.18kW
Energía=potencia*tiempo=0.18 kW*1s=0.18kWs
Convertir los kWs a Julios:
3600kWs→3.6x〖10〗^6 J
0.18kWs→x
x=(0.18kWs*3.6x〖10〗^6 J)/3600kWs=180J
180J*(1 cal)/4.2J=42.857cal
Trabajo realizado:
Como es un proceso isotérmico y no hay cambio de fase, indica que no hay cambio en la energía interna del sistema, por lo tanto, toda la energía absorbida por un sistema se convierte en trabajo de salida.
∆Q=∆W
∆W=42.857cal*4.2J/(1 cal)
∆W=180 J
Sistema termodinámico 4: Plancha:
Este es un instrumento eléctrico que transforma la energía a forma calorífica, pero su consumo energético depende de su potencia promedio y el tiempo de uso, el producto de los dos valores dará la energía de consumo del sistema. La plancha es un sistema termodinámico cerrado, en donde únicamente hay intercambio de energía. Los alrededores es el aire. Está sometido a un proceso termodinámico isotérmico.
Consumos energéticos:
La plancha tiene una potencia de 1350 W y un voltaje de 110 voltios.
La intensidad de corriente es:
I=W/V=1350W/110V=12.273 Amperios.
1350W=1.35kWh.
Convertir kWh a kWs:
1kWh→3600kWs
1.35kWh→x
x=(1.35kWh*3600kWs)/1kWh=4860kWs
3600kWs→3.6x〖10〗^6 J
4860kWs→x
x=(4860kWs*3.6x〖10〗^6 J)/3600kWs=4860000J
4860000J*(1 cal)/4.2J=1157142.857cal
Cálculo del trabajo:
∆Q=∆W
∆W=1157142.857cal*4.2J/(1 cal)
∆W=4'860'000 J
Sistema termodinámico 5: Licuadora:
La licuadora es un sistema termodinámico abierto. Sus alrededores es el aire, y usa el proceso termodinámico adiabático.
Consumos energéticos:
Una licuadora de alta potencia, tiene 350W.
1kW→1000W
x←350W
x=(350W*1KW)/1000W=0.35kW
Energía=potencia*tiempo=0.35 kW*30h=10.5kWh
Trabajo realizado:
Usando la fórmula y reemplazando:
W=V*I*∆t=0.35kW*0.35kW/(120 V)*30h=0,030625Ah
Convertir los Ah a C:
0,030625Ah*(3600 C)/(1 Ah)=110.25 C
CONCLUSIONES
Con el presente trabajo se logra apropiar y poner en práctica los temas de la unidad 1 del curso de termodinámica, en el contexto del hogar y nuestra vida cotidiana.
También reconocimos la gran importancia que tiene la termodinámica y sus leyes, en aspectos tan sencillos como usar un electrodoméstico, hervir agua, etc.
El estudiante asume el rol de investigador, y mediante el uso de fuentes realiza aportes de relevancia que generan trabajos de calidad.
La termodinámica a pesar de que es una rama de la física, incluye temáticas como moles, balanceo de ecuaciones de ciencias como la química, lo que la convierte en una ciencia de carácter interdisciplinar.
Se pudo comprender en que forma es aplicada la termodinámica en la vida cotidiana y formas de calcularla.
Es gratificante conocer los componentes del curso, ya que permitirá mejorar nuestro proceso de formación.
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