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Problema n° 4 de termodinámica 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

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 joule (J):

1·W·h3.600 J
15.000 W·hE = (15.000 W·h)·(3.600 J)/(1·W·h)

E = 225.000 J

Calculamos las calorias necesarias:

1 J0,239 cal
225.000 Jx = (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 cal1 kg
268.875 calm = (268.875 cal)·(1 kg)/(9.000 cal)

Resultado, la cantidad de carbón necesaria es:

m = 29,875 kg

Problema corregido por: Carlos.

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