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Mecánica frigorifica
#1
Hola Profe! me podría ayudar con estos dos problemas gracias.

Una maquina frigorífica tiene una eficiencia igual a la mitad de la de una maquina ideal trabajando entre las dos mismas fuentes, recibe un trabajo de 366,3 cal por ciclo. Al cabo de una hora, luego de realizar 100 ciclos por minuto, la masa de agua que se solidifico en la fuente fria es: 
 37kg 
75kg
3750kg
27,47kg
65kg
6,5kg 


Este otro problema es de conductividad: 

dentro de un recipiente termico cerrado hay hielo a 0º  cuyas paredes tienen un espesor de 3mm y sus caras exteriores se mantienen a 30ºc. En esas condiciones y alcanzando el regimen estacionario, dse derriten 20gr de hielo por hora. se tiene otro recipiente de identicas dimensiones, pero con paredes de 8mm de espesor. Calcular cuanto hielo se derretirá en una hora en este caso si sus caras externas se mantiene a 20ºc

30gr
20gr
10gr
7,5gr
5gr
2,5gr
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#2
Hola Gonzalo,

Te dejo sugerencias para ambos problemas:

* Sobre el problema de la máquina frigorífica:
Falta parte del enunciado. ¿De dónde lo sacaste? En el enunciado original dice que en la fuente fría hay agua a 0°C (o sea, Tf = 273 K), y que en la fuente caliente hay agua a 100°C. O sea: las temperaturas Tf y Tc son dato. El problema es el nro. 9 aquí:
http://fisicainfo.org/cbcbiofisica/archi...quinas.pdf

- Sabiendo las temperaturas de las fuentes, podés calcular cuál sería el rendimiento de un máquina ideal trabajando entre esas fuentes. Pero para esta máquina, dicen que el rendimiento es la MITAD de la ideal, o sea que ahí ya podés tener calculado el rendimiento de esta máquina.

- Tené en cuenta que, como en la fuente fría hay agua a 0°C, cuando sale calor de ahí, se SOLIDIFICA HIELO. O sea que si querés saber cuánto hielo se solidificó, primero tenés que calcular el calor que sale de la fuente fría.

* Sobre el problema de conducció de calor a través de dos recipientes:
- Tené en cuenta que se están describiendo dos situaciones separadas. Entonces, tratá de plantear, *para cada situación por separado*, la ley de la conducción (Ley de Fourier). Hay algunos parámetros que son los mismos en ambas ecuaciones: los dos recipientes son de igual tamaño (o sea, igual área), y del mismo material. También, el Deltatiempo es el mismo en ambos casos.

- Después comparás ambas ecuaciones, por ejemplo, dividiéndolas miembro a miembro.

- Los calores que estás comparando, son los calores que atraviesan cada recipiente en una hora... pero esos mismos calores, son los que funden el hielo, ahí podés relacionar con algo de calorimetría.

Tratá de plantear algo relacionado con lo dicho para cada problema. Si querés podés publicar acá lo que plantees, y lo reviso.

Saludos,
Miriam
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Foros de Consulta de Física (03) y Física e Introducción a la Biofísica (53) del Ciclo Básico Común de la Universidad de Buenos Aires.

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