1.Fácil
Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,6 aporta 13 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.
COPHP = 4,6Q̇H = 13 kW
Q̇L = kW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 4800 kJ de calor de un foco caliente y cede 2880 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.
QH = 4800 kJQL = 2880 kJ
η = %
3.Media
Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 2200 kJ de calor de un foco a 225 °C y cede 1339 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.
TH = 225 °CQH = 2200 kJQL = 1339 kJ
TL = °C
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 725 °C y un foco frío a 40 °C. Absorbe 4300 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 725 °CTL = 40 °CQH = 4300 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Una máquina térmica toma 600 kJ de calor de un foco a 500 °C, produce 252 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 40 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 500 °CTL = 40 °CQH = 600 kJW = 252 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay 2 °C, y aporta 7 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 20 °CTL = 2 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
Soluciones
- 1. Q̇L = 10,17 kW
- 2. η = 40 %
- 3. TL = 30,04 °C
- 4. Wmax = 2951 kJ
- 5. Sgen = 0,3352 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,4298 kW
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