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Ejemplo, cómo calcular el rendimiento del calor entregado

Problema n° 4 de termodinámica

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·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.

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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