1.Fácil
Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,1 aporta 11,5 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.
COPHP = 4,1Q̇H = 11,5 kW
Q̇L = kW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,4 aporta 10 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.
COPHP = 4,4Q̇H = 10 kW
Q̇L = kW
3.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 200 °C y un foco frío a 40 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.
TH = 200 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 600 °C y cede calor al ambiente a 25 °C. Su rendimiento térmico real es del 49 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 600 °CTL = 25 °Cη = 49%
ηII = %
5.Difícil
Una máquina térmica toma 2700 kJ de calor de un foco a 700 °C, produce 1485 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 30 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 700 °CTL = 30 °CQH = 2700 kJW = 1485 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Una máquina térmica toma 3000 kJ de calor de un foco a 500 °C, produce 930 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 15 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 500 °CTL = 15 °CQH = 3000 kJW = 930 kJ
Sgen = kJ/K
Soluciones
- 1. Q̇L = 8,695 kW
- 2. Q̇L = 7,727 kW
- 3. ηmax = 33,82 %
- 4. ηII = 74,41 %
- 5. Sgen = 1,233 kJ/K
- 6. Sgen = 3,304 kJ/K
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