Una masa de 15 Kg. De aire en un dispositivo de cilindro émbolo se calienta de 25°c hasta 77°c al pasar corriente por un calefactor eléctrico dentro del cilindro, la presión dentro de éste se mantiene constante en 300 Kpa durante el proceso y ocurre una pérdida d calor de 60 KS. Determine la energía eléctrica suministrada en KW - hora.
En resumen
Datos m = 15Kg ΔT = 77 - 25 = 52°C P = 300 KPa = cte. Qr = 60 KJ (calor rechazado). Y me preguntan por la energía de entrada al sistema.
Datos
m = 15Kg
ΔT = 77 - 25 = 52°C
P = 300 KPa = cte.
Qr = 60 KJ (calor rechazado).
Y me preguntan por la energía de entrada al sistema.
Necesitarás el calor específico del aire a la temperatura promedio del sistema :
T = (T₁ + T₂) / 2≈ 325 K
Yo recurrí a tablas del aire con Cp a distintas temperaturas :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20C_%7Bp%7D%3D1.006%20%5Cfrac%7BKJ%7D%7BKgK%7D%20%20" />
Ahora calculas el calor absorbido por el aire :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20Q_%7Ba%7D%20%3D%20%20m_%7B%7D%20C_%7Bp%7D%20%28%20T_%7Bf%7D-%20T_%7B0%7D%29%20%20%20" />
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20Q_%7Ba%7D%3D%20%2815%29%281006%29%2852%29%3D784680J%20" />
Ahora aplicas la conservación de energía considerando que el aire está en un sistema cerrado :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20W_%7Belec%7D%3D%20Q_%7Ba%7D%2B%20Q_%7Br%7D%20%20%20" />
El trabajo eléctrico es el trabajo para calentar el aire, y el que va a ser rechazado por la segunda ley de la termodinámica (no puedo aprovechar la energía de entrada al 100% en ningún sistema).
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20W_%7Belec%7D%20%3D784680%2B60000%3D846680J" />
Cambiamos de unidades :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=846680J%2A%20%5Cfrac%7B1KW%2Ah%7D%7B3.6%2A%2010%5E%7B6%7DJ%20%7D%20%3D0.23KWh" />
Saludos.
La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas normalmente electrones.
Puede ser una conversion de energias, la energia termica, solar y / o eolica pueden involucrar a un generador electrico.
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