Problema n° 4 de equivalente mecánico del calor - TP06
Enunciado del ejercicio n° 4
Si un kg de carbón produce 9.000 cal, ¿qué cantidad de ese combustible será necesaria para realizar un trabajo de 15 kW·h, suponiendo que el aprovechamiento es del 20 %?
Desarrollo
Datos:
L = 15 kW·h = 15.000 W·h
Disponible = 9.000 cal/kg
Rendimiento = 20 %
Solución
Convertimos el trabajo a joule (J):
| 1·W·h | ⟶ | 3.600 J |
| 15.000 W·h | ⟶ | E = 15.000 W·h·3.600 J/1 W·h |
E = 225.000 J
Calculamos las calorias necesarias:
| 1 J | ⟶ | 0,239 cal |
| 225.000 J | ⟶ | x = 225.000 J·0,239 cal/1 J |
E = 53.775 cal
Aplicamos el rendimiento:
| 20 % | ⟶ | 53.775 cal |
| 100 % | ⟶ | E = 100 %·53.775 cal/20 % |
E = 268.875 cal
Finalmente calculamos la masa de carbón para las calorías requeridas:
| 9.000 cal | ⟶ | 1 kg |
| 268.875 cal | ⟶ | m = 268.875 cal·1 kg/(9.000 cal) |
Resultado, la cantidad de carbón necesaria es:
m = 29,875 kg
Problema corregido por: Carlos.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
Ejemplo, cómo calcular el rendimiento del calor entregado