APORTE TRABAJO COLABORATIVO 2

GRUPO No. 201015A

AURA NELLY OLIVEROS GÓMEZ

CODIGO 46.457.272

ORIETA PATRICIA OCHOA

CODIGO 49787642

RUBEN DARIO MUNERA TANGARIFE

TUTOR

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

CEAD DUITAMA-VALLEDUPAR

NOVIEMBRE

DE 2012

3)Determine el consumo de gasolina, gas o diesel de un automóvil

Consumo de gasolina del Mazda 6 de 2.5 V, 5 puertas y de 170 CV.Después de consultar en el concesionario Mazda con varios dueños de este tipo de vehículos, consume 1 galón (3.785412 litros) por cada 33 kilómetros recorridos.Según la norma DIN 70030-2*, el consumo de combustible se calcula de acuerdo a la ecuación

, donde:

: Consumo de combustible (L/Km): Volumen de combustible consumido (L)

: Coeficiente de dilatación del combustible : Temperatura del Carburante ( ): Distancia recorrida (Km)

Suponiendo que la temperatura de la gasolina en el tanque permanece a 40 , el consumo de un automóvil Mazda 6 de 2.5 V, 5 puertas y de 170 CV es:

En la página web del fabricante, se reporta que el consumo de gasolina de este

vehículo es de . Pero este estándar no considera que en las ciudades las velocidades no son constantes y los recorridos no se realizan sobre superficies completamente horizontales.

*Manual de la técnica del automóvil, Robert Bosch. Tercera Edición, Barcelona, 1996. Página 328.

Determine los ciclos que se están dando al interior de un vehículo

En la actualidad, se utilizan motores de ciclo de Otto los cuales realizan la transformación de energía calorífica en mecánica fácilmente utilizable en cuatro fases, durante las cuales un pistón que se desplaza en el interior de un cilindro efectúa cuatro desplazamientos o carreras alternativas y, gracias a un sistema biela-manivela, transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento de rotación del árbol cigüeñal, realizando éste dos vueltas completas en cada ciclo de funcionamiento.

El ciclo de Otto teórico representado gráficamente en un diagrama P-V, se puede considerar ejecutado según las transformaciones termodinámicas siguientes:

Diagrama P-V de un ciclo Otto teórico

0-1 Admisión (Isobara)

1-2 Compresión (Adiabática)

2-3 Combustión (Isócora)

3-4 Trabajo (Adiabática)

4-1 Primera fase del escape (Isócora)

1-0 Segunda fase del escape (Isobara)

Para una nevera, revise que tipo de nevera es y determine el ciclo termodinámico que se está dando a su interior. Calcule la eficiencia del ciclo termodinámico. Determine el consumo de energía y potencia.

El tipo de nevera que usamos como referencia es Centrales Clase T, 304 litros.

El ciclo termodinámico que se está llevando a cabo en esta nevera, es ciclo Carnot. Su ciclo de refrigeración es Ideal de Refrigeración por Compresión de Vapor. Y este ciclo experimenta los siguientes procesos:

Proceso 1-2: Compresión isentrópica (entropía constante) en un compresor.

Proceso 2-3: Rechazo de calor a presión constante en el condensador.

Proceso 3-4: Estrangulamiento en un dispositivo de expansión.

Proceso 4-1: Absorción de calor a presión constante en el evaporador.

Procedemos a calcular la eficiencia. Ésta se define como el cociente entre el valor entre el calor extraído del foco frío y el trabajo consumido en este proceso.

La nevera al realizar un ciclo reversible, cumple con la siguiente relación:

Estas expresiones nos permiten expresar la eficiencia en función de las temperaturas de los focos (al tratarse de un ciclo de Carnot):

Donde; T2 = Temperatura del foco frio.T1 = Temperatura del ambiente exterior. = Eficiencia

Entonces, en nuestro caso nuestra temperatura del foco frío de la nevera es de 0°C (273 K), y la temperatura del ambiente exterior es 25 °C (298 K). Con esto podemos hallar la eficiencia de la nevera:

No es posible un método matemático para determinar la potencia de una nevera como conjunto, solo existe la potencia requerida para cierto tipo de procesos como por ejemplo, el enfriamiento del agua. Sin embargo, los fabricantes de neveras, proporcionan una potencia nominal, que es la potencia máxima que tiene el motor para suplir todos los procesos necesarios en el ciclo de la nevera, para nuestro caso la potencia nominal es de 158 W. Esta potencia es determinada por método experimental.

Ejemplo: Potencia requerida para congelar 10 Kg de agua. Partiendo desde 0°C y teniendo una temperatura ambiente de 25 °C. Datos: Cc= 80 Kcal/Kg, donde Cc es la capacidad calorífica del agua.1Kcal= 4.18 KJ

Calculamos el calor necesario para congelar los 10 Kg de agua.

Teniendo en cuenta la eficiencia calculada anteriormente, el trabajo necesario será:

El tiempo en el que debe realizarse la congelación es de 1 hora, por lo tanto la potencia teorica será:

Finalmente, calculamos el consumo de energía de la nevera; el costo del Kwh en la ciudad de Valledupar para estrato 2 es de $388.73. Se hace la suposición que la nevera se tiene trabajando las 24 horas del día y la potencia a su máximo rendimiento y de manera constante, es decir, 158 W; de esta manera podemos determinar el costo del consumo de energía: