Un
motor de gasolina de un camión toma \( 10000 j \) de calor y produce \( 2000 j \) de trabajo mecánico por ciclo. El calor se obtiene quemando gasolina, cuyo
calor de combustión es \( 5 \times 10^4 j/g \). a) Calcule la eficiencia térmica del
motor. b) ¿Cuánto calor se desecha en cada ciclo? c) ¿Cuánta gasolina se quema
en cada ciclo?
Datos explícitos del ejercicio:
\( Q_H =10000 j \)
\( W = 2000 j \)
\( 5 \times 10^4 j/g \)
a) Eficiencia térmica del motor
\( e = \frac{W}{Q_H} \)
\( e = \frac{2000 \ j}{10000 \ j} \)
\( e = 0.2 \)
\( e=20\% \)
La eficiencia térmica es de \( 20\% \)
b) Calor desechado en un ciclo
\( W = Q_H -Q_L \)
\( Q_L = Q_H - W \)
\( Q_L = 10000 \ j - 2000 \ j \)
\( Q_L=8000 \ j \)
El calor desechado es \( 8000 \ j \).
c) Gasolina quemada en un ciclo.
\( Q_H=mL_c \)
\( \frac{Q_H}{L_c} = m \)
\( \frac{10000 \ j}{5 \times 10^4 \ j/g} = m \)
\( 0.2 \ g = m \)
La cantidad de masa consumida por cada ciclo es \( 0.2 \ g
\)