El Sapo Sabio

Una máquina térmica tiene un rendimiento del 35%.

a)  ¿Cuánto trabajo realiza por ciclo si en cada uno absorbe 150 J de calor del foco caliente?

b)  ¿Cuánto calor no se aprovecha en cada ciclo?

c)  Si la máquina realiza 30 ciclos por segundo, ¿qué potencia desarrolla?

Solución:

Dato: r = 0,35

a)  Q₁ = 150 J

Un rendimiento del 35% significa que el 35% del calor tomado se convierte en trabajo, por tanto:

W = 0,35·150 J = 52,5 J

b)  El calor que no se convierte en trabajo se devuelve, luego:

Q₂ = 150 J – 52,5 J = 97,5 J

c)  Potencia (P):

P = W/t

En un segundo la máquina realiza 10 ciclos y como en cada ciclo produce 52,5 J de trabajo mecánico, en total producirá:

W = 10·52,5 J = 525 J

P = 525 J/1 s =525 W