1r ciclo Ejercicio de termodinamica

[luys]

Alguien puede ayudarme con este ejercicio?

1) Se utiliza una máquina real con un rendimiento del 20% para acelerar un tren desde el reposo hasta 5 m/s. Se sabe que si la máquina funcionara en régimen Carnot aceleraría el tren a 6.5 m/s en el mismo tiempo y usando la misma cantidad de combustible. Si la máquina utiliza el aire a 300 K como foco frío, encontrar:
a) El rendimiento ideal de la máquina.
b) La temperatura del vapor que sirve como foco caliente.

Gracias y un saludo.

[Richard R Richard]

Re: Ejercicio de termodinamica

a) El trabajo entregado por la maquina es igual a la variacion de energia cinetica que produce

para la maquina ideal

$W_i=\Delta E_c=\frac 12 m_i V_i^2$

su rendimiento será

$\eta_i=\dfrac{W_i}{Q_i}$

para la maquina real

$W_r=\Delta E_c=\frac 12 m_r V_r^2$

su rendimiento será

$\eta_r=\dfrac{W_r}{Q_r}$

ahora sabemos que $Q_r=Q_i$ y $m_r=m_i$

por lo que $\eta_i=\eta_r \dfrac{\cancel{\frac 12 m_i} V_i^2}{\cancel{\frac 12 m_r} V_r^2}=0.2\dfrac{6.5^2}{5^2}=0.338$


la parte b)

sabemos que el rendimiento de un ciclo ideal de Carnot es $\eta_i=1-\dfrac{T_f}{T_c}$


despejando $T_c=\dfrac{T_f}{1-\eta_i}=\dfrac{300}{1-0.2}=375K$

[luys]

Re: Ejercicio de termodinamica

mucha gracias Richard, eres una maquina.

un abrazo