Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CAPÍTULO 6
Por lo tanto, la potencia adicional que consume el refrigerador es
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W total,adicional W luz W refrig 40 30.8 70.8 W
El número total de horas en un año es
Horas anuales (365 días/año)(24 h/día) 8 760 h/año
Si se supone que el refrigerador se abre 20 veces al día durante un promedio
de 30 segundos, la luz estaría encendida normalmente durante
Horas de operación normal (20 veces/día)(30 s/vez)(1 h/3 600 s)(365 días/año)
61 h/año
Entonces las horas adicionales que la luz permanece encendida como resultado
de la falla son
Horas de operación adicionales horas anuales – horas de operación normales
8 760 – 61 8 699 h/año
Por lo tanto, el consumo adicional de potencia eléctrica y su costo por año
son
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Consumo de potencia adicional W total,adicional 1horas de operación adicionales2
y
W refrig
Q refrig
COP R
40 W
1.3
30.8 W
10.0708 kW 218 699 h >año2 616 kWh/año
Costo de potencia adicional (Consumo de potencia adicional)(Costo unitario)
(616 kWh/año)($0.08/kWh) $49.3/año
Comentario No reparar el interruptor costará al dueño de la casa $50 al año.
Esto es alarmante cuando se considera que a $0.08/kWh, un refrigerador
representativo consume cerca de $70 de electricidad al año.
RESUMEN
La segunda ley de la termodinámica establece que un proceso
ocurre en cierta dirección, no en cualquiera. Un proceso no
ocurre a menos que satisfaga tanto la primera como la segunda
leyes de la termodinámica. Los cuerpos que pueden absorber
o rechazar cantidades finitas de calor en forma isotérmica se
llaman depósitos de energía térmica o depósitos de calor.
El trabajo se puede convertir directamente en calor, pero
éste no se puede convertir en trabajo sino únicamente por
medio de ciertos dispositivos llamados máquinas térmicas. La
eficiencia térmica de una máquina térmica se define como
donde W neto,salida es la salida de trabajo neto de la máquina térmica,
Q H la cantidad de calor suministrada a la máquina y Q L
la cantidad de calor que la máquina cede.
Los refrigeradores y las bombas de calor son dispositivos
que absorben calor de medios de baja temperatura y lo ceden
hacia la atmósfera a medios de mayor temperatura. El desempeño
de un refrigerador o bomba de calor se expresa en
términos del coeficiente de desempeño, definido como
COP R
Q L
1
W neto,entrada Q H >Q L 1
h ter W neto,salida
Q H
1 Q L
Q H
COP HP
Q H
W neto,entrada
1
1 Q L >Q H