Descripción de la tarea
1. Las siguientes afirmaciones relacionadas con el rendimiento son FALSAS. Explica por qué y escríbelas de nuevo correctamente:
a) Se define el rendimiento (η) como el cociente entre la energía total (Et) y la energía útil (Eu) suministrada por el sistema.
b) El rendimiento energético se mide en Julios.
c) El rendimiento energético de un sistema puede superar el 100%.
d) No se puede expresar el rendimiento energético referido a potencias, por lo que no se puede definirlo así: = Pu/Pt
e) Hay una contradicción entre el principio de conservación de la energía y decir que siempre existen pérdidas de energía en cualquier transformación energética
2. Completa los pasos del siguiente problema relacionado con el rendimiento energético:
Una máquina herramienta está alimentada por un motor eléctrico de 1,5 CV cuyo rendimiento es η = 89%. Si está funcionando sin parar durante 8 horas, calcula la cantidad de trabajo mecánico que ha producido.
Planteamiento Los datos son de potencia y se pide trabajo ÚTIL producido por la máquina. Como P = E/t, despejando E = P·t. Esta E, sería la energía que consume, es decir toda la energía que necesita para funcionar (la Etotal). Ahora bien, no toda la energía que consume se transforma en trabajo útil. Nos dan el rendimiento: η= Eu/Et. Despejando Eu = η·Et. Esta energía es el trabajo pedido. |
Realiza ahora los siguientes pasos:
Paso 1: Pasar los CV a W ( 1 CV = 736 W) y las horas a s (para manejar unidades del SI)
Paso 2: La energía que necesita la sierra (Energía total que necesita el sistema): Et= P · t =
Paso 3: La energía útil se calcula por la expresión: Eu = η·Et (Ojo el rendimiento que se da en %, hay que dividirlo por 100)
3. Para acabar dos problemas sobre rendimiento energético relacionados con una grúa que levanta un objeto:
a)Calcula el rendimiento η que debe tener la grúa para levantar el cuerpo sabiendo que: Potencia= 3 CV, tiempo=60 s, Trabajo realizado (Energía útil) = 41013 J
PISTA 1: Aquí es conveniente trabajar con la expresión del rendimiento:
PISTA 2: P = 3 CV. Esta es la potencia total. (Recuerda 1 CV = 736 W) |
b) Calcula la potencia (en CV) que debe tener la grúa para levantar el cuerpo sabiendo que: rendimiento η= 73%, tiempo=85 s, Trabajo realizado= 91213.5 J
PISTA: Intenta resolver el problema usando las mismas relaciones del apartado anterior