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Ciclo de Carnot: temperatura de la fuente y potencia de la máquina (7132)
Miércoles 21 de abril de 2021, por
Una máquina térmica con eficiencia de 
trabaja en un ciclo de Carnot. El calor sale de la máquina hacia un sumidero a 
, a razón de 
. Determina la temperatura de la fuente y la potencia de la maquina térmica.
El rendimiento de la máquina está relacionado con las temperaturas de la fuente y el sumidero:
![\eta = \frac{T_f - T_s}{T_f}\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{T_f = \frac{T_s}{1 - \eta}}}](local/cache-vignettes/L212xH41/bf8b2b1c1efaaaedf4936d18f7d8c344-e265b.png?1732975556 "\eta = \frac{T_f - T_s}{T_f}\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{T_f = \frac{T_s}{1 - \eta}}}"){kind=small}
Sustituyes y calculas:
![T_f = \frac{85^o F}{1 - 0.65} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{243^o F}}}](local/cache-vignettes/L181xH35/a37a355a951a1605d376e95e7fe5b45f-b3c5d.png?1732975556 "T_f = \frac{85^o F}{1 - 0.65} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{243^o F}}}"){kind=small}
El calor de la fuente y del sumidero también se relacionan con el rendimiento de la máquina del mismo modo que la temperatura. El calor de la fuente es:
![Q_f = \frac{Q_s}{1 - \eta} = \frac{850\ \frac{BTU}{min}}{1 - 0.65} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{2\ 429\ \frac{BTU}{min}}}](local/cache-vignettes/L283xH42/e1c461ec8fab4f8c1c89bb108c8cbcee-a7922.png?1732975556 "Q_f = \frac{Q_s}{1 - \eta} = \frac{850\ \frac{BTU}{min}}{1 - 0.65} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{2\ 429\ \frac{BTU}{min}}}"){kind=small}
La potencia de la máquina es el producto del calor de la fuente por el rendimiento de la misma:
![P = \eta\cdot Q_f = 0.65\cdot 2\ 429\ \frac{BTU}{min} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{1\ 579\ \frac{BTU}{min}}}}](local/cache-vignettes/L337xH35/60a5085a57ddd20a7e4bf2d43671fc1c-cfff2.png?1732975556 "P = \eta\cdot Q_f = 0.65\cdot 2\ 429\ \frac{BTU}{min} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{1\ 579\ \frac{BTU}{min}}}}"){kind=small}
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