Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CAPÍTULO 9
y camiones ligeros que son usados por la gente para trasladarse y regresar del
trabajo (38 por ciento), en un negocio familiar (35 por ciento) y para actividades
recreativas, sociales y religiosas (27 por ciento). La eficiencia total de los vehículos
ha aumentado considerablemente con el paso de los años debido a mejoras
en aerodinámica, materiales y controles electrónicos. Sin embargo, el consumo
promedio de combustible de los nuevos vehículos no ha cambiado mucho de
aproximadamente 20 millas por galón (mpg) debido a la creciente tendencia del
consumidor a comprar automóviles, camiones y vehículos utilitarios y deportivos
más grandes y con menor eficiencia de combustible. Los motociclistas también
continúan manejando más cada año: 11 725 millas en 1999 comparadas con 10 277
millas en 1990. En consecuencia, el uso anual de gasolina por vehículo en Estados
Unidos ha aumentado a 603 galones en 1999 (con un valor de $1 206 a
$2.00/gal) de 506 galones en 1990 (Fig. 9-57).
Ahorrar combustible no se limita a tener buenos hábitos de manejo, también
implica comprar el coche correcto, utilizarlo responsablemente y darle mantenimiento
adecuado. Un automóvil no quema ningún combustible cuando no está
funcionando, por lo tanto una manera segura de ahorrar combustible es no conducir
el automóvil, pero ésta no es la razón por la que se compra un coche. Podemos
reducir el manejo y por lo tanto el consumo de combustible si se toman en cuenta
alternativas viables como vivir cerca de las áreas de trabajo y de los centros comerciales,
trabajar en casa, laborar más tiempo en menos días, unirse a un grupo
que comparta automóviles o fundar uno, utilizar el transporte público, combinar
tareas en un solo viaje y planearlas, evitar las horas pico y los caminos con tránsito
pesado y muchos semáforos, y sencillamente caminar o viajar en bicicleta a
lugares cercanos, lo cual trae el beneficio adicional de buena salud y condición
física. Manejar solamente cuando es necesario es la mejor manera de ahorrar combustible
y dinero, así como cuidar el ambiente.
Manejar eficientemente empieza antes de comprar un coche, tal como criar
buenos hijos empieza antes de casarse. La decisión de comprar tomada en este
momento afectará el consumo de combustible durante muchos años. Bajo condiciones
promedio de manejo, el dueño de un vehículo que rinda 30 mpg gastará
$400 menos cada año en combustible que el dueño de un vehículo de 20 mpg
(suponiendo un costo del combustible de $2.00 por galón y 12 000 millas de manejo
por año). Si se conserva un vehículo durante 5 años, el de 30 mpg, ahorrará
$2 000 durante este periodo (Fig. 9-58). El consumo de combustible de un coche
depende de muchos factores, como el tipo de vehículo, peso, tipo de transmisión,
tamaño y eficiencia del motor y de los accesorios y opciones instaladas.
Los automóviles de combustible más eficiente son automóviles compactos con
diseño aerodinámico y un motor pequeño, transmisión manual, área frontal pequeña
(la altura por el ancho del coche) y accesorios esenciales.
A velocidades permitidas en autopista, la mayor parte del combustible es usado
para vencer la fuerza de arrastre aerodinámica o la resistencia del aire al movimiento,
que es la fuerza necesaria para mover el vehículo a través del aire. Esta
fuerza de resistencia es proporcional al coeficiente de arrastre y al área frontal;
por lo tanto, para un área frontal determinada, un vehículo con apariencia de
saeta diseñado aerodinámicamente y con líneas de contorno que coincidan con
las de la corriente del aire tiene un coeficiente menor de arrastre y en consecuencia
mejor economía de combustible que un vehículo parecido a una caja con
esquinas agudas (Fig. 9-59). De acuerdo con esta generalización, un automóvil
compacto tiene un área frontal menor y por lo tanto mejor economía de combustible
en comparación con la de un automóvil grande.
Mover el peso extra requiere más combustible y en consecuencia daña la
economía de combustible. Así, el vehículo más ligero es más eficiente. Tam-
FIGURA 9-57
El automóvil promedio en Estados
Unidos es conducido alrededor de
12 000 millas por año, utiliza cerca
de 600 galones de gasolina,
equivalente a un costo de $1 200 a
$2.00/gal.
30 MPG
20 MPG
$800/año
$1 200/año
FIGURA 9-58
Bajo condiciones promedio de manejo,
el dueño de un vehículo de 30 mpg
gastará $400 menos cada año en
combustible en comparación con
el dueño de un vehículo de 20 mpg
(suponiendo $2.00/gal y 12 000
millas/año).