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Trabajo , potencia y eficiencia energética: Ejercicio Nº 1


Un motor de 75 W teóricos tarda 2 minutos en elevar 20 litros de agua a 25 metros de altura. ¿Cuál es el rendimiento del motor?

Veamos  los datos que tenemos:

Potencia teórica del motor = 75 W

tiempo = 2 min (120 seg)

masa de agua = 20 litros

altura (h) = 25 m

Razonamiento:

Hay que elevar 20 litros de agua hasta los 25 metros.

Hacerlo significa elevar (mover, desplazar) la energía potencial de esa masa de agua, que podemos calcular con la fórmula:

rabajo_eficiencia_Ejercicio1_001

Una vez que el motor, cuya potencia teórica es de 75 W, ha elevado el agua, esa energía potencial se convirtió toda en Energía cinética = 4.900 J , lo que a su vez corresponde con el Trabajo realizado = 4.900 J durante 120 segundos .

Sabemos que la potencia efectiva (P) corresponde al Trabajo realizado (T)  partido por el tiempo (t) empleado en realizarlo

trabajo_eficiencia_Ejercicio1_002

Recuerden que 1 W es igual 1 Joule/segundo

Ahora podemos calcular el rendimiento o la eficiencia del motor:

El rendimiento o eficiencia es la relación entre la potencia útil y la teórica :

trabajo_eficiencia_Ejercicio1_003


Respuesta:

El rendimiento (eficiencia) real o útil del motor es de 54,44 %.

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