1.Fácil
Una central eléctrica entrega una potencia neta de 150 MW con un rendimiento térmico del 40 %. Halla el calor Q̇L cedido por unidad de tiempo al agua de refrigeración.
Ẇ = 150 MWη = 40%
Q̇L = MW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 600 kJ de calor de un foco caliente y cede 420 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.
QH = 600 kJQL = 420 kJ
η = %
3.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 375 °C y un foco frío a 10 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.
TH = 375 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Media
Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 4900 kJ de calor de un foco a 775 °C y cede 1487 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.
TH = 775 °CQH = 4900 kJQL = 1487 kJ
TL = °C
5.Difícil
Una máquina térmica toma 3100 kJ de calor de un foco a 750 °C, produce 1333 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 15 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 750 °CTL = 15 °CQH = 3100 kJW = 1333 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Una bomba de calor aporta 12 kW de calor a un sistema de calefacción a 35 °C, tomando calor de un foco a 2 °C. Su COP real es el 55 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.
TH = 35 °CTL = 2 °CηII = 55%Q̇H = 12 kW
Ẇ = kW
Soluciones
- 1. Q̇L = 225 MW
- 2. η = 30 %
- 3. ηmax = 56,31 %
- 4. TL = 44,93 °C
- 5. Sgen = 3,102 kJ/K
- 6. Ẇ = 2,337 kW
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