1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 600 kJ de calor de un foco caliente y cede 360 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 600 kJQL = 360 kJ
W = kJ
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 3,8 aporta 17,5 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.
COPHP = 3,8Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW
3.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 425 °C y un foco frío a 15 °C. Absorbe 2100 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 425 °CTL = 15 °CQH = 2100 kJ
Wmax = kJ
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 200 °C y un foco frío a 35 °C. Absorbe 4100 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 200 °CTL = 35 °CQH = 4100 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 600 °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 35 °C. Ambas máquinas producen el mismo trabajo. Halla Tm en °C.
TH = 600 °CTL = 35 °C
Tm = °C
6.Difícil
Una bomba de calor aporta 11,5 kW de calor a un sistema de calefacción a 22 °C, tomando calor de un foco a 7 °C. Su COP real es el 55 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.
TH = 22 °CTL = 7 °CηII = 55%Q̇H = 11,5 kW
Ẇ = kW
Soluciones
- 1. W = 240 kJ
- 2. Ẇ = 4,605 kW
- 3. Wmax = 1233 kJ
- 4. Wmax = 1430 kJ
- 5. Tm = 317,5 °C
- 6. Ẇ = 1,063 kW
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