Cien años de soledad

15.4 Una máquina térmica trabaja con una eficiencia de 32% durante el verano,
cuando el agua de mar usada para enfriamiento está a 20º C. La
planta utiliza vapor a 350º C para accionar lasturbinas. Suponiendo
que la eficiencia de la planta cambia en la misma proporción que la
eficiencia ideal ¿Cuál es la eficiencia de la planta en invierno cuando
el agua de mar se encuentra a 10º C? R:33%.
15.5 Una central eléctrica nuclear genera 1200 MW y tiene una eficiencia
de 30 %. Si se utilizara un río cuyo caudal es 106 kg/s para liberar el
exceso de energía térmica, ¿en cuánto variaría latemperatura promedio
del río? R: 0.95 K.
15.6 El calor absorbido por una máquina es el triple del trabajo que realiza.
a) ¿Cuál es su eficiencia térmica?, b) ¿que fracción del calor absorbido
selibera a la fuente fría? R: a) 33.3%, b) 66.7%.
15.7 Una máquina con una eficiencia de 20% se utiliza para acelerar un tren
desde el reposo hasta 5 m/s. Se sabe que una máquina ideal (de Carnot)con los mismos depósitos fríos y caliente aceleraría el mismo tren
desde el reposo hasta una velocidad de 6.5 m/s empleando la misma
cantidad de combustible. Si la máquina emplea aire a 300 K como undepósito frío, encuentre la temperatura del vapor que sirve como depósito
caliente. R: 175º C.
15.8 Una máquina absorbe 1600 J de una fuente caliente y libera 1000 J a la
fuente fría en cadaciclo. Calcular: a) la eficiencia de la máquina, b) el
trabajo que realiza en cada ciclo, c) la potencia de salida de la máquina
si cada ciclo dura 0.3s. R: a) 37.5%, b) 600 J, c) 2 kW.
15.9 Una máquinatérmica opera entre dos fuentes a temperaturas de 20º C
y de 300º C. Calcular la máxima eficiencia de esta máquina.
15.10 La eficiencia de una máquina de Carnot es 30%. La máquina absorbe
800 J decalor por ciclo de una fuente caliente a 500 K. Calcular: a) el
calor liberado por ciclo, b) la temperatura de la fuente fría. R: a) 560 J,
b) 350 K.
15.11 Una máquina de Carnot tiene una...