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Base de datos de preguntas: Termodinámica: Máquinas Térmicas

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Pregunta 1:

Promedio

En una máquina térmica, una fuente caliente suministra $$80 \mathrm{~kJ}$$ de energía en forma de calor, mientras que una fuente fría libera $$60 \mathrm{~kJ}$$ de calor al medio ambiente. Por lo tanto, la eficiencia de esta máquina es igual a
Termodinámica: Máquinas Térmicas
Fuente: UEAM
Pregunta 2:

Fácil

Una central térmica opera según el ciclo de Carnot, recibiendo calor de la fuente caliente a una temperatura de 600°C y rechazando calor a la fuente fría a una temperatura de 20°C. Si la potencia útil producida por la central es de 500 MW, ¿cuál es la eficiencia del ciclo de Carnot?
Termodinámica: Máquinas Térmicas
Originales Teachy
Pregunta 3:

Promedio

Una industria utiliza una máquina térmica que funciona según el ciclo de Carnot. La máquina recibe calor de una fuente caliente con una temperatura de 500 °C y rechaza calor a una fuente fría a 20 °C. Durante un ciclo, la máquina recibe 800 J de calor de la fuente caliente. Sabiendo que la máquina realiza 10 ciclos por segundo, calcula el trabajo total realizado por la máquina en 1 minuto. Considera la constante de Carnot igual a 1 - (Tf/Tq), donde Tq es la temperatura de la fuente caliente y Tf es la temperatura de la fuente fría, ambas expresadas en Kelvin (K).
Termodinámica: Máquinas Térmicas
Originales Teachy
Pregunta 4:

Promedio

Las máquinas térmicas son equipos fundamentales para la producción de energía eléctrica, ya que logran convertir calor en trabajo mecánico con gran eficiencia. Existen varios tipos de estos dispositivos, pero las principales clasificaciones son aquellas que operan con ciclos abiertos, cerrados o mixtos. ¿Cuál de estas opciones describe correctamente lo que son los ciclos abiertos?
Termodinámica: Máquinas Térmicas
Originales Teachy
Pregunta 5:

Muy difícil

Considere un ciclo de Carnot que opera entre dos fuentes de calor, una a 600 K y otra a 300 K. El ciclo consta de dos transformaciones isotérmicas y dos adiabáticas. En la primera transformación, el gas recibe 3600 J de calor de la fuente caliente y realiza 2400 J de trabajo. En la segunda transformación, el gas recibe una cantidad de calor desconocida de la fuente caliente y realiza un trabajo también desconocido. Sabiendo que el gas es un mol de un gas ideal monoatómico y que la capacidad calorífica molar a volumen constante es de 12,5 J/(mol K), calcula: 1) El calor recibido y el trabajo realizado por el gas en la segunda transformación del ciclo de Carnot. Considera que el gas se comporta como un gas ideal y que la capacidad calorífica no varía con la temperatura. 2) Con base en los cálculos anteriores, determina la eficiencia del ciclo de Carnot. Explica cómo el conocimiento de la segunda ley de la termodinámica puede aplicarse para verificar la validez de las respuestas obtenidas en el ítem 1.
Termodinámica: Máquinas Térmicas
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