Otras carreras Duda sobre primera ley de la termodinámica

[wario0618]

El problema dice:

Por un motor de corriente continua pasa una corriente de 60 A a 24 V. El flujo de calor cedido por el motor en régimen estacionario es 390 kJ/h. Determine el par producido en el eje de salida en N.m siendo la velocidad del eje de 1200 rev/min

Yo se que el motor sería un volumen de control o masa de control de un sistema creo que seria volumen de control,

Entonces se usaría la primera ley de la termodinámica la cual es:

$\Delta E= E_{in}-E_{out}$

$\Delta U=-Q-W_{eje}+W_{e}$

$\Delta U=-390(1/60)(1/60) - (\tau \omega)/1000 +(60*24)/1000$

Ahora la respuesta es 10.6 N.m , Ya lo realice y me dio como el calor es cedido por el sistema es negativo, el trabajo hecho por el eje es realizado por el sistema es negativo y el trabajo eléctrico es suministrado al sistema entonces es positivo y por eso la anterior expresión, ahora en esto me confundo y no entiendo

Cuando es un sistema cerrado adiabático, no hay transferencia de calor y este se desprecia a cero según me han enseñado, si es un recipiente rígido entonces no hace trabajo el sistema y este es cero, ahora para resolver este sistema me dijeron que hiciera Cero el cambio de energía interna, y es eso lo que no comprendo porque es cero?? espero puedan ayudarme con esa duda,

Gracias

[oscarmuinhos]

Hola a tod@s
Hola wario0618

Empiezo advirtiendo que cuando se trata de traducir la Física a la Ingeniería no siempre ando muy acertado. Espero, pues, que la aportación de otros miembros/as puedan corregir o ratificar lo que pueda ser esta aportación mía

Yo veo aquí, no un problema de termodinámica (no nos dan ninguna magnitud termométrica variando en el proceso), sino un problema simplemente mecánico de conservación de la energía.

Energía Eléctrica que entra = Energía que se transforma en Energía mecánica en el motor + Energía que se cede transformada en calor

Tomando como tiempo de referencia 1 s (o lo que es lo mismo trabajando en términos de potencia):

$I\times V=\dfrac Q t + \tau \omega$

CORREGIDO:

$60\times 24 = \dfrac{390\times 10^3}{3600}+\tau \times \dfrac{1200\times 2\pi}{60}$

Despejando $\tau$ (par motor) yo obtengo $\tau =10,6 N.m$

Espera, de todas formas, por otras aportaciones

Saludos

[JCB]

Hola a tod@s.

wario0618: entiendo que el sentido del ejercicio es que se trata de un sistema cerrado (intercambio de Q y W con el entorno), y para que sea resoluble con los datos que te proporcionan, todo el calor generado por el sistema debe pasar al entorno. Es decir, se debe hacer esta suposición para hallar un resultado, y como consecuencia, $\Delta U=0$.

El cálculo del par motor, diría que es correcto:

$\dot{W}=(1.440 – 108,33) \ J/s =1.331,67 \ J/s$.

$\omega=1.200 \ \dfrac{rev}{min}\dfrac{2\pi \ rad}{1 \ rev}\dfrac{1 \ min}{60 \ s}=125,66 \ rad/s$.

$M=\dfrac{\dot{W}}{\omega}=10,60 \ Nm$.

Saludos cordiales,
JCB.

[oscarmuinhos]

Disculpas
El mensaje de JCB me hace ver que equivoqué los cálculos pasando rpm a radianes/sg

Corrijo: $60\times 24 = \dfrac{390\times 10^3}{3600}+\tau \times \dfrac{1200\times 2\pi}{ 60}$

Y despejando $\tau$ naturalmente encontraré el mismo valor de JCB: $\tau =10,60 N.m$

Gracias JCB
(Como dice el dicho: dos ven más que uno)
...y con razón empecé diciendo que no se me daba bien traducir...jajajaja!

Saludos