Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
cocinaespacio fríoRQ̇H​Q̇L​ = 8,51 kWẆ = 2,3 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 8,51 kW mientras su compresor consume 2,3 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COPR.

Q̇L = 8,51 kWẆ = 2,3 kW
COPR =
2.Fácil
cocinaespacio fríoRQ̇H​Q̇L​ = 4,56 kWẆ = 2,4 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 4,56 kW mientras su compresor consume 2,4 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COPR.

Q̇L = 4,56 kWẆ = 2,4 kW
COPR =
3.Media
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 2300 kJQL​ = 978 kJW

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 2300 kJ de calor de un foco a 475 °C y cede 978 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.

TH = 475 °CQH = 2300 kJQL = 978 kJ
TL = °C
4.Media
TH​ = 500 °CTL​ = ?EQH​ = 1300 kJQL​ = 527 kJW

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 1300 kJ de calor de un foco a 500 °C y cede 527 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.

TH = 500 °CQH = 1300 kJQL = 527 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 700 °CT0​ = 20 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 120 kWQ̇L​ = ?

Una máquina térmica de Carnot recibe 120 kW de calor de un foco a 700 °C y cede calor al ambiente a 20 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -10 °C y que también cede calor al ambiente a 20 °C. Halla el calor Q̇L extraído por unidad de tiempo del congelador.

TH = 700 °CT0 = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 120 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 350 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 3700 kJQL​ = 2331 kJW = 1369 kJ

Una máquina térmica toma 3700 kJ de calor de un foco a 350 °C, produce 1369 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 20 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.

TH = 350 °CTL = 20 °CQH = 3700 kJW = 1369 kJ
Sgen = kJ/K

Soluciones

  1. 1. COPR = 3,7
  2. 2. COPR = 1,9
  3. 3. TL = 44,98 °C
  4. 4. TL = 40,27 °C
  5. 5. Q̇L = 735,5 kW
  6. 6. Sgen = 2,014 kJ/K

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