EFICIENCIA DE UNA MÁQUINA TÉRMICA
Summary
TLDREn este video, el profesor Coles aborda un problema de termodinámica que ha sido de interés para sus estudiantes: calcular la eficiencia térmica de una máquina. La máquina utiliza vapor a 450 grados Celsius y lo expulsa a 197 grados Celsius. Para resolverlo, se utiliza la fórmula de eficiencia térmica que considera las diferencias de temperatura entre la fuente caliente y la fría, transformando los grados Celsius en Kelvin y aplicando la fórmula 1 - (T2 / T1). En este caso, T1 es de 723 Kelvin (450°C + 273) y T2 es de 470 Kelvin (197°C + 273). El cálculo resulta en una eficiencia del 35%. El profesor Coles anima a sus estudiantes a suscribirse a su canal de YouTube 'Una Física Simplifica' para encontrar más ejercicios y recursos para estudiantes de bachillerato y universitarios, y les invita a comprar un libro de física a un precio asequible para profundizar en el tema.
Takeaways
- 🔍 El problema trata sobre la eficiencia térmica de una máquina que utiliza vapor a 450 grados Celsius y lo expulsa a 197 grados Celsius.
- 📚 Para resolver este tipo de problemas, se recomienda consultar libros de termodinámica básica para bachillerato.
- 🔢 La eficiencia de una máquina térmica se puede calcular con la fórmula 1 - (T2 / T1), donde T2 es la temperatura de la fuente fría y T1 la de la fuente caliente.
- ♨️ Antes de aplicar la fórmula, es necesario convertir las temperaturas de grados Celsius a grados Kelvin sumando 273 a cada una.
- 🔥 La temperatura de la fuente caliente es de 450 grados Celsius, lo que equivale a 723 Kelvin.
- ❄️ La temperatura de la fuente fría es de 197 grados Celsius, lo que equivale a 470 Kelvin.
- 🧮 Al sustituir en la fórmula, se obtiene que la eficiencia de la máquina es 1 - (470 / 723), lo que resulta en un 0.35 o 35%.
- 💡 El rendimiento de la máquina, expresado en porcentaje, es del 35%.
- 👨🏫 El hablante es un profesor que ayuda a sus alumnos a regularizarse y a resolver problemas de termodinámica.
- 📺 Se invita a los estudiantes a suscribirse al canal de YouTube llamado 'Una Física Simplifica' para encontrar ejercicios y resolver dudas.
- 📚 Se recomienda la compra de un libro de física general a un precio accesible para todos los estudiantes.
Q & A
¿Qué problema de termodinámica se aborda en el script?
-Se aborda el cálculo de la eficiencia térmica de una máquina.
¿Cuál es el problema simple que los estudiantes han estado preguntando?
-El problema es calcular la eficiencia de una máquina térmica que utiliza vapor a 450 grados Celsius y lo expulsa a 197 grados Celsius.
¿Cómo se resuelve un problema de eficiencia térmica?
-Se resuelve utilizando la fórmula de eficiencia de una máquina térmica, que es 1 - (T_fría / T_cálida), donde T_fría es la temperatura de la fuente fría y T_cálida es la temperatura de la fuente caliente.
¿Por qué se necesita convertir las temperaturas de grados Celsius a grados Kelvin?
-Las temperaturas en Kelvin son necesarias para el cálculo de la eficiencia térmica, ya que las fórmulas de termodinámica se basan en esta escala termométrica absoluta.
¿Cuál es la temperatura en grados Celsius de la fuente caliente?
-La temperatura de la fuente caliente es de 450 grados Celsius.
¿Cómo se calcula la temperatura en grados Kelvin de la fuente caliente?
-Se suma 273 a la temperatura en grados Celsius para convertirla a grados Kelvin. En este caso, 450 grados Celsius equivalen a 723 Kelvin.
¿Cuál es la temperatura en grados Celsius de la fuente fría?
-La temperatura de la fuente fría es de 197 grados Celsius.
¿Cómo se calcula la temperatura en grados Kelvin de la fuente fría?
-Se suma 273 a la temperatura en grados Celsius para convertirla a grados Kelvin. En este caso, 197 grados Celsius equivalen a 470 Kelvin.
¿Cuál es el resultado de la eficiencia de la máquina térmica?
-La eficiencia de la máquina térmica se calcula como 1 - (T_fría / T_cálida), lo que resulta en un 35%.
¿Cómo se interpreta el resultado del 35% de eficiencia?
-El 35% indica que la máquina térmica convierte el 35% de la energía térmica en trabajo útil.
¿Qué canal de YouTube se menciona para encontrar más ejercicios de termodinámica?
-Se menciona el canal 'Una Física Simplifica'.
¿Cómo se puede obtener un libro de física general a un precio bajo?
-Se invita a los estudiantes a comprar un libro de física general a un precio bajo para estar mejor informados y sincronizados en la materia.
Outlines
🔍 Análisis de eficiencia térmica de una máquina
El primer párrafo aborda un problema de termodinámica que involucra la eficiencia de una máquina térmica. Se menciona que el problema es simple pero común entre los estudiantes. El narrador, Coles, ofrece su ayuda a los estudiantes, especialmente a aquellos que asisten a su escuela. El problema específico es calcular la eficiencia de una máquina térmica que utiliza vapor a 450 grados Celsius y lo expulsa a 197 grados Celsius. La solución se basa en la fórmula de eficiencia térmica, que compara las temperaturas de las fuentes frías y calientes. Se describe el proceso de conversión de grados Celsius a grados Kelvin y cómo aplicar la fórmula para obtener el resultado. Finalmente, se calcula que la eficiencia de la máquina es del 35%. El narrador invita a los espectadores a suscribirse a su canal de YouTube y a considerar la compra de un libro de física para una mejor comprensión del tema.
Mindmap
Keywords
💡termodinámica
💡eficiencia térmica
💡máquina térmica
💡vapor
💡grados Celsius
💡conversión de energía
💡temperatura
💡grados Kelvin
💡fórmula de eficiencia
💡rendimiento
💡YouTube
💡libro de física
Highlights
El problema trata sobre la eficiencia térmica de una máquina
Se presenta un problema simple pero común entre estudiantes
La solución involucra la utilización de vapor a 450 grados Celsius
El vapor es expulsado a 197 grados Celsius
La eficiencia de la máquina térmica se calcula con una fórmula específica
La fórmula utiliza temperaturas en grados Kelvin
Se debe convertir la temperatura de la fuente caliente a Kelvin
La temperatura de la fuente fría también se convierte a Kelvin
La eficiencia se calcula como 1 menos la relación entre las temperaturas
El resultado es 0.35, lo que indica un 35% de eficiencia
El canal de YouTube 'Una Física Simplifica' ofrece ejercicios para estudiantes
Los ejercicios son destinados a bachilleres y universitarios
Se invita a los estudiantes a suscribirse y a dejar dudas en la descripción
Se recomienda el libro de física general a un precio accesible
El objetivo es mantener a todos sincronizados en la comprensión de la física
El canal ofrece una guía práctica para resolver problemas de termodinámica
El ejercicio se resuelve de manera sencilla y clara
Se enfatiza la importancia de la ayuda y orientación para los estudiantes
El canal de YouTube es una herramienta para regularizar y profundizar en el estudio de la física
Transcripts
intrigado
me llama coles
aquí les traigo otro problema de
termodinámica que tiene que ver con
eficiencia térmica de una máquina un
problema muy simple pero que de alguna
manera pues los estudiantes me lo han
preguntado y a los estudiantes hay que
ayudarles y más a los que son mis
alumnos directos y los que vienen a mi
escuela a regularizarse y esto lo que me
pregunte
calcular la eficiencia de una máquina
térmica que utiliza vapor a 450 grados
celsius y lo expulsa a 197 grados
celsius como se resuelve un problema de
esta naturaleza solución
un problema de esta naturaleza se
resuelve de la siguiente manera si
ustedes se van a los libros de
termodinámica básica para bachillerato
se van a dar cuenta que la eficiencia de
una máquina térmica se puede calcular
con el modelo 1 - u2 entre 1 esto es
referente a la fuente fría y esto es
referente a la frente caliente pero en
nuestro caso nosotros no tenemos la
eficiencia en términos de los calores o
de las calorías si no lo tenemos en
términos de las temperaturas por eso es
que también podemos aplicar la fórmula
que dice uno menos de dos entre tengo
este 2 es correspondiente a la fuente
fría y la t1 correspondiente a la fuente
caliente
pero las minas no se utilizan
grados eso sí no se tienen que convertir
a grados en bea
quien esté uno de uno es correspondiente
a la temperatura de la frente caliente
que son 450 son 450 grados celsius pero
esto hay que sumarle 273 para
convertirlo a grados
y 450 más 273 noda 723
qué
y la temperatura de la fuente fría
es simplemente de 197 grados celsius y
esto hay que sumarle 273 para
convertirlo a grado que 197 más 273 nos
da como resultado 400
70 y ahora si estamos en posibilidad de
sustituir en esta fórmula que está aquí
quedándonos de la siguiente manera la
eficiencia o rendimiento de una máquina
es uno menos
de dos a 470
470 kelvin /
tengo que son 700
23 que gaming con game y se canceló y
entonces esto es 1 - el resultado de
dividir 470
723 y esto verdad
0.65
muy bien y hacemos
la orquesta de 1 - 0.65 y esto me queda
a 0.35 la eficiencia de una máquina o
rendimiento de una máquina esa
dimensional se vive en tanto por ciento
así éste sí multiplicó a esta cantidad
por ciento el rendimiento o eficiencia
de dicha máquina será del 35 x
y así de fácil y así de sencillo es cómo
se resuelven problemas de esta
naturaleza de mi parte es todo yo los
invito a que se suscriban a mi canal de
youtube llamado una física simplifica
donde van a encontrar muchísimos
ejercicios dedicados a los estudiantes
de bachillerato ya los universitarios y
cualquier duda dejen en la descripción
del problema y los invito a que compren
un libro de física general uno a un
bajísimo precio para que todo mundo no
tenga y podemos estar sintonizados nos
vemos en el siguiente ejercicio chao
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