Banco de preguntas: Termodinámica: Máquinas Térmicas

Las máquinas térmicas son equipos fundamentales para la producción de energía eléctrica, ya que logran convertir calor en trabajo mecánico con gran eficiencia. Existen varios tipos de estos dispositivos, pero las principales clasificaciones son aquellas que operan con ciclos abiertos, cerrados o mixtos. ¿Cuál de estas opciones describe correctamente lo que son los ciclos abiertos?

Una industria utiliza una máquina térmica que funciona según el ciclo de Carnot. La máquina recibe calor de una fuente caliente con una temperatura de 500 °C y rechaza calor a una fuente fría a 20 °C. Durante un ciclo, la máquina recibe 800 J de calor de la fuente caliente. Sabiendo que la máquina realiza 10 ciclos por segundo, calcula el trabajo total realizado por la máquina en 1 minuto. Considera la constante de Carnot igual a 1 - (Tf/Tq), donde Tq es la temperatura de la fuente caliente y Tf es la temperatura de la fuente fría, ambas expresadas en Kelvin (K).

En una fábrica, un ingeniero diseña una máquina térmica para ahorrar energía y contribuir a la sostenibilidad de la empresa. La máquina opera en un ciclo de Carnot entre dos temperaturas, T1 = 600 K y T2 = 300 K. Utilizando estos datos, ¿cuál es la eficiencia máxima posible de esta máquina térmica?

El rendimiento de una máquina térmica es la relación entre el trabajo mecánico obtenido y la energía térmica suministrada. Una de las principales formas de calcular el rendimiento es utilizando la ley de conservación de la energía, que establece que la energía total del sistema permanece constante, pero puede transformarse de una forma a otra. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?