Considere una máquina térmica X que ejecuta un ciclo termodinámico con la realización de trabajo. El rendimiento de esta máquina es del 40 % del rendimiento de una máquina Y que funciona según el ciclo de Carnot, operando entre dos fuentes de calor con temperaturas de 27 °C y 327 °C. Durante un ciclo, el calor rechazado por la máquina X a la fuente fría es de 500 J, entonces el trabajo realizado en este ciclo es de

Física

Primero, necesitamos entender que el rendimiento de una máquina térmica es la razón entre el trabajo realizado y el calor recibido. El rendimiento de la máquina Y, que funciona según el ciclo de Carnot, se calcula como 1 - (Tf/Tq), donde Tf es la temperatura de la fuente fría y Tq es la de la caliente. Convirtiendo las temperaturas a Kelvin, obtenemos 1 - (300/600) = 0,5 o 50 %. El rendimiento de la máquina X es del 40 % del rendimiento de Y, es decir, 0,4 * 0,5 = 0,2 o 20 %. Sabiendo que el calor rechazado es la diferencia entre el calor recibido y el trabajo realizado, el trabajo es el 20 % del calor recibido. Por lo tanto, si el calor rechazado es de 500 J, el calor recibido es de 500 J / (1 - 0,2) = 625 J. Así, el trabajo realizado es de 625 J - 500 J = 125 J.

Pregunta sobre Termodinámica: Máquinas Térmicas

Disciplina Física

Física

Fuente ESPCEX

ESPCEX

Tema Termodinámica: Máquinas Térmicas

Termodinámica: Máquinas Térmicas

Dificultad Media

Media

(ESPCEX 2018) - Pregunta Media de Física