Descripción de la tarea

1. Test sobre principios de máquinas. LLeva las respuestas a la plantilla.

2. a) En la antigüedad, surgió la idea de que era posible construir un motor de movimiento perpetuo, el cual, además de moverse a si mismo ininterrumpidamente, podía efectuar un trabajo útil.

La existencia de este motor violaría la Segunda Ley de la Termodinámica. ¿Por qué?

b) Si otro inventor nos ofreciera ahora un motor térmico

que funcionara entre dos fuentes térmicas, tomando del foco caliente Q₁= 1200 J, y cediendo al foco frío Q₂= 800 J, asegurándonos que tiene un rendimiento del 90%, ¿le compraríamos la patente? Razona la respuesta, comprobando que el rendimiento de la máquina es el que nos ofrece.

3. El ciclo termodinámico que se muestra en la siguiente animación es un ciclo presión/volumen.

Explica el ciclo, indicando qué tipo de transformaciones termodinámicas ocurren entre cada punto. (Puedes consultar la Ayuda para la tarea donde tienes un video con los conceptos básicos del ciclo de Carnot).

4. Para acabar, un problema de máquinas frigoríficas. Una bomba de calor funciona de manera reversible entre dos focos a temperaturas de 4 ºC y 26 ºC, y al ciclo se aportan 7,2·10⁶J de energía.

Imagen de elaboración propia

Determina:

1. Cantidad de calor comunicada al foco caliente.
2. Cantidad de calor absorbida del foco frío.
3. Eficiencia de la bomba, según que funcione como máquina frigorífica o calorífica.

• NOTA 1:  Te pueden resultar útiles las siguientes expresiones

• NOTA 2:  Ten cuidado con las unidades: la temperatura se mide en K (en el SI) y el calor se mide en cal (en el SI) aunque lo normal es medirlas en kcal.

La resolución de esta tarea te puede ayudar a resolver la global, en especial lo relativo a los conceptos de rendimiento y eficiencia.