Rendimiento de una máquina térmica

Dispositivo Peltier. Calor, temperatura. Rendimiento. Foco caliente. Eficiencia de un refrigerador

  • Enviado por: Armando (charmander)
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 4 páginas

publicidad

  • Rendimiento de una maquina térmica

  • Para que el dispositivo de Peltier funcione como un máquina térmica tenemos que producir calor en el foco caliente. Para ello, conectamos una fuente de corriente continua a los terminales de la resistencia de calentamiento, con un voltímetro en paralelo y un amperímetro en serie.

    Ajustamos inicialmente el voltaje a unos 11v., que es suficiente para que el foco caliente y alcance una temperatura aproximada a 85º C. Para medir la potencia electrica suministrada por la máquina conectamos en su salida la resistencia de 2  con un cable corto y un voltímetro en paralelo.

    Conectado todo el sistema, esperamos a que se encuentre en equilibrio, es decir que las temperaturas se hayan estabilizado.

    La tabla de los resultados de la medición son los siguientes:

    Rendimiento de una máquina térmica

    Y la tabla de los datos requeridos en este apartado son los siguientes:

    Rendimiento de una máquina térmica

    Ahora a continuación mostraremos la gráfica que enfrenta la diferencia de temperaturas frente a los rendimientos:

    Rendimiento de una máquina térmica

  • Rendimiento ideal

  • El rendimiento ideal de este dispositivo es mucho menor que el máximo teórico, como se vio en el apartado anterior. La razón está en las pérdidas por procesos irreversibles que ocurren inevitablemente.

    En nuestro caso hay dos causas principales. En un primer lugar, una parte del calor suministrado al foco caliente se pierde por conducción o radiación . Por otro lado, parte del trabajo producido no se aporta a la resistencia de carga, sino que se disipa en la resistencia interna del aparato.

    Rendimiento de una máquina térmica
    Para la toma de datos en este apartado hemos quitado la resistencia que teníamos de dos Ohmnios, por lo que lógicamente necesitará para calentarse la resistencia menos voltios, todo esto lo observaremos en la siguiente tabla:

    Rendimiento de una máquina térmica
    Los resultados de los objetivos perseguidos son los siguientes:

    Para hallar la resistencia interna ( r ) he aplicado la segunda ley de Kirchoff al circuito, que constaba de un generados de energía ( Es ) una resistencia ( R ) , otra resistencia ( r ) que es la que hallamos, y una cierta intensidad ( Iw )

    Es - Iwr - IwR = 0

    Rendimiento de una máquina térmica
    He aquí los resultados:

    Ahora enfrentaremos el rendimiento obtenido aquí frente al valor teórico hallado antes :

    Rendimiento de una máquina térmica

  • Eficiencia de un refrigerador

  • El aparato termoeléctrico también puede trabajar cono refrigerador, bombeando calor del foco frio al caliente, cuando se hace pasar por él una corriente en sentido opuesto de la que produce como máquina térmica.

    Entonces desconectamos la fuente de alimentación del foco caliente, conectándola con el voltímetro y amperímetro directamente al dispositivo Peltier, sin resistencia de carga. Ahora hallaremos PF , que es

    • PF = PC - PW = 5.32 - 1.28 = 4.03

    Rendimiento de una máquina térmica

    Rendimiento de una máquina térmica

    Vídeos relacionados