1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 2200 kJ de calor de un foco caliente y cede 1210 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.
QH = 2200 kJQL = 1210 kJ
η = %
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 4500 kJ de calor de un foco caliente y cede 3150 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 4500 kJQL = 3150 kJ
W = kJ
3.Media
Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 2400 kJ de calor de un foco a 200 °C y cede 1462 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.
TH = 200 °CQH = 2400 kJQL = 1462 kJ
TL = °C
4.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 550 °C y cede calor al ambiente a 35 °C. Su rendimiento térmico real es del 38 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 550 °CTL = 35 °Cη = 38%
ηII = %
5.Difícil
Una máquina térmica toma 2800 kJ de calor de un foco a 450 °C, produce 784 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 40 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 450 °CTL = 40 °CQH = 2800 kJW = 784 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Un frigorífico mantiene su compartimento a 2 °C en una cocina a 30 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 4 kW. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.
TH = 30 °CTL = 2 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
Soluciones
- 1. η = 45 %
- 2. W = 1350 kJ
- 3. TL = 15,08 °C
- 4. ηII = 60,74 %
- 5. Sgen = 2,566 kJ/K
- 6. COPmax = 9,827
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