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
casaaire exteriorHPQ̇H​ = 19 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 3,8 aporta 19 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

COPHP = 3,8Q̇H = 19 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
calderaagua de refrigeraciónEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 1000 MW

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 1000 MW con un rendimiento térmico del 55 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.

Ẇ = 1000 MWη = 55%
Q̇H = MW
3.Media
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4900 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 550 °C y un foco frío a 40 °C. Absorbe 4900 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 550 °CTL = 40 °CQH = 4900 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 400 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 36%

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 400 °C y cede calor al ambiente a 25 °C. Su rendimiento térmico real es del 36 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

TH = 400 °CTL = 25 °Cη = 36%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay 7 °C, y aporta 4 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ = ?

Un frigorífico mantiene su compartimento a -20 °C en una cocina a 32 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 0,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW

Soluciones

  1. 1. Ẇ = 5 kW
  2. 2. Q̇H = 1818 MW
  3. 3. Wmax = 3036 kJ
  4. 4. ηII = 64,62 %
  5. 5. Ẇmin = 0,1774 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,1027 kW

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