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Guía de ejercicios resueltos de equivalente mecánico del calor. TP06

Termodinámica: Solución del ejercicio n° 4 de cantidad de calor. Equivalente mecánico del calor. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular el rendimiento del calor entregado

Coronavirus COVID-19

Seamos responsables: higiene y aislamiento

Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separado decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o ×
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

Problema n° 4 de termodinámica.

Problema 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 J:

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)

m = 29,875 kg

Corrigió: Carlos.

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