Se conecta una bombilla incandescente que consume 60 W a la red eléctrica. Con un luxómetro, se mide la iluminación de la habitación y se determina que la bombilla aporta una energía equivalente a 6 W en forma de luz visible. Calcula el rendimiento energético de la bombilla.
Sustituyendo los valores:
El rendimiento de la bombilla es 10%, lo que significa que la mayor parte de la energía se pierde en calor, y solo una pequeña parte se convierte en luz útil.
Un motor de coche consume 5 MJ de energía química (gasolina) y entrega 1,5 MJ en forma de energía mecánica al movimiento de las ruedas. Calcula el rendimiento del motor.
El rendimiento del motor es 30%.
Una batería suministra 20 Wh de energía eléctrica a un teléfono móvil, de los cuales solo 16 Wh se convierten en energía útil para que funcione la pantalla y los circuitos.
Calcula:
a) El rendimiento de la batería
b) La energía perdida
Rendimiento: 80%. Energía perdida: 4 Wh
Se dispone de un motor para bombear agua a un depósito que se encuentra a 40 m de altura. Calcula su rendimiento si con 3 kg de combustible (gasóleo) suministramos al depósito 100.000 l.
Datos:
Altura: h=40 m
Masa de agua: m=100 000 kg
Masa de combustible: mc=3 kg
Poder calorífico del gasóleo: 10300 kcal/kg
Gravedad: g=9,81 m/s²
Eútil =mgh → 100000 x 9,81 x 40 → 3,92 107 J
E m = Pcal x 4,18 J kg-1 x 3 kg= 10300 x 4,18 x 3= 4,31 107 J kg-1 x 3 kg = 1,29 108 J
η = \frac{3,92 \cdot 10^{7}}{1,29 \cdot 10^{8}}=0.3038 =>30 ,3
El rendimiento del motor es aproximadamente:
η≈31%
Una bomba de calor eleva 200 litros de agua de 20 °C a 60 °C y consume 5 kWh de energía eléctrica.
Se pide:
a)Calcular la energía térmica ganada por el agua.
b)Calcular el rendimiento energético de la bomba.
c)Determinar la energía perdida.
Datos:
Ce=4,186 J/kg°C
Densidad del agua: 1 kg/l
Volumen de agua: V=200 l⇒m=200 kg
ΔT = 40 °C
Energía consumida: 5 kWh
Ea= m Ce ΔT = 33440 103 J
Ec= 5000 x 3600 J =18000 103 J
η = 185 % . En bombas de calor el rendimiento puede superar el 100% porque no solo usan electricidad, sino que extraen calor del ambiente.
Un coche eléctrico tiene una batería que almacena 50 kWh de energía. Durante el viaje, el motor convierte 35 kWh en energía mecánica útil.
Se pide:
Calcular el rendimiento del coche eléctrico.
Determinar la energía perdida durante el trayecto.
Si la eficiencia del cargador es del 90%, ¿cuánta energía eléctrica se tuvo que suministrar desde la red para cargar la batería completamente?
Rendimiento del coche: 70%, Energía perdida: 15 kWh, Energía suministrada desde la red: 55,56 kWh
Una máquina de aire acondicionado ha extraído de una habitación 5000 Kcal. Sabiendo que durante ese tiempo ha consumido 6 kWh. Determina el rendimiento de la máquina.
η =97 %
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