1.Fácil
Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,9 aporta 11 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.
COPHP = 4,9Q̇H = 11 kW
Q̇L = kW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 4400 kJ de calor de un foco caliente y cede 2420 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 4400 kJQL = 2420 kJ
W = kJ
3.Media
Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -30 °C extrayendo 7 kW de calor, y cede calor al ambiente a 28 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.
TL = -30 °CTH = 28 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 400 °C y un foco frío a 30 °C. Absorbe 1000 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 400 °CTL = 30 °CQH = 1000 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 800 °C y cede calor a un foco intermedio a la temperatura Tm. La máquina B toma todo ese calor y cede calor a un foco a 10 °C. Ambas máquinas producen el mismo trabajo. Halla Tm en °C.
TH = 800 °CTL = 10 °C
Tm = °C
6.Difícil
Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 750 °C y cede calor a un foco intermedio a la temperatura Tm. La máquina B toma todo ese calor y cede calor a un foco a 20 °C. Ambas máquinas producen el mismo trabajo. Halla Tm en °C.
TH = 750 °CTL = 20 °C
Tm = °C
Soluciones
- 1. Q̇L = 8,755 kW
- 2. W = 1980 kJ
- 3. Q̇H = 8,67 kW
- 4. Wmax = 549,7 kJ
- 5. Tm = 405 °C
- 6. Tm = 385 °C
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