1.Fácil
Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 3,36 kW mientras su compresor consume 2,1 kW de potencia. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo a la cocina.
Q̇L = 3,36 kWẆ = 2,1 kW
Q̇H = kW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una central eléctrica entrega una potencia neta de 600 MW con un rendimiento térmico del 30 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.
Ẇ = 600 MWη = 30%
Q̇H = MW
3.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 550 °C y cede calor al ambiente a 20 °C. Su rendimiento térmico real es del 35 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 550 °CTL = 20 °Cη = 35%
ηII = %
4.Media
Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 2000 kJ de calor de un foco a 700 °C y cede 613 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.
TH = 700 °CQH = 2000 kJQL = 613 kJ
TL = °C
5.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay -10 °C, y aporta 11 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.
TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =
6.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay -10 °C, y aporta 14 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW
Soluciones
- 1. Q̇H = 5,46 kW
- 2. Q̇H = 2000 MW
- 3. ηII = 54,36 %
- 4. TL = 25,12 °C
- 5. COPmax = 9,772
- 6. Ẇmin = 1,433 kW
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