Una macchina a vapore che lavora fra le temperature di $300{ }^{\circ} \mathrm{C}$ e di $30^{\circ} \mathrm{C}$ sviluppa una potenza pari a $7360 \mathrm{~W}$. Sapendo che il suo rendimento è il $30,0 \%$ di quello di un motore termico ideale (ciclo di Carnot) che lavora fra le stesse temperature estreme, calcola la quantità di calore assorbita dalla macchina nell'unità di tempo.
$$
\left[5,22 \cdot 10^4 \mathrm{~J}\right]
$$
29
punti
Livello 0
Dalla definizione di potenza
P=L/dt
si ricava il lavoro per unità di tempo. Il rendimento ideale nel ciclo di Carnot è:
R=1 - T_freddo /T_caldo
Il rendimento reale:
R_r = L/Q_ass
Imponendo la condizione richiesta:
L/Q_ass = 0,3*R
Q_ass = L/(0,3*R)= 5,21*10^4 (J)
77016
punti
Genius II
rendimento di Carnot = ɳc = 1-(273,15+30)/(273,15+300) = 0,471
rendimento reale ɳ = ɳc*0,3 = 0,471*0,3 = 0,1413
Q = E = P/ɳ*t = 7.360/0,1413 J/s *1 s = 52.079 J (5,21*10^4 in notazione esponenziale)
142415
punti
Genius III
