Solucionari  exercicis  ampliació  Unitat  2  

Tecnologia  Industrial  2  

Exercicis d’ampliació . Unitat 2 Tecnologia  Industrial  2  

1. Una màquina tèrmica absorbeix 360 J d’escalfor i fa un treball de 25 J cada cicle. Troba l’eficiència de la màquina i l’escalfor cedida en cada cicle

Exercicis d’ampliació . Unitat 2 Tecnologia  Industrial  2  

2. Una màquina té una potència de sortida de 5 kW i una eficiència del 25 %. Si la màquina cedeix 8 000 J d’escalfor cada cicle, troba l’escalfor absorbida cada cicle i el temps de cada

Exercicis d’ampliació . Unitat 2 Tecnologia  Industrial  2  

3. S’ha proposat una planta de potència que faci ús del gradient de temperatura a l’oceà. El sistema s’ha dissenyat per operar entre 20 ºC (temperatura de la superfície de l’aigua) i 5 ºC (temperatura de l’aigua a una profunditat de quasi 1 km).

a) Quina és l’eficiència màxima d’aquest sistema.

b) Si la potència de sortida de la planta és de 7,5 MW, quanta energia tèrmica s’absorbeix per hora?

I en una hora, l’energia tèrmica absorbida

Exercicis d’ampliació . Unitat 2 Tecnologia  Industrial  2  

4. Una màquina de vapor que extreu 800 MJ de la font tèrmica calenta a 500 ºC fa un treball net de 250 MJ i en cedeix 550 a la font freda a 120 ºC. Quina n’és l’eficiència segons el segon principi? Quant val el treball perdut en irreversibilitats? Quina és la variació d’entropia de l’aigua del riu que s’utilitza per refrigerar el condensador?

a) El rendiment tèrmic d’una màquina segons el segon principi és:

El treball que fa la màquina és de:

Llavors, l’eficiència tèrmica és de:

Exercicis d’ampliació . Unitat 2 Tecnologia  Industrial  2  

Tanmateix, l’eficiència màxima que una màquina tèrmica pot tenir funcionant entre 120 ºC i 500 ºC és la que tindria la màquina de Carnot funcionant entre les dues mateixes

Llavors, l’eficiència segons el segon principi és

b) Wp = treball possible − treball

La variació d’entropia val:

Exercicis d’ampliació . Unitat 2 Tecnologia  Industrial  2  

5. Un inventor t’ofereix un motor tèrmic reversible que funciona entre dues fonts tèrmiques, una de 270 ºC i una altra de 610 ºC, i t’assegura que té un rendiment del 48 %. Li compraries la patent? Raona la resposta.

No li compraríem la patent, ja que el rendiment del motor és inferior al que ens ofereix l’inventor