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​ = 13,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 2,7 aporta 13,5 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

COPHP = 2,7Q̇H = 13,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
foco calientefoco fríoEQH​ = 2300 kJQL​ = 1265 kJW = ?

Una máquina térmica absorbe 2300 kJ de calor de un foco caliente y cede 1265 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

QH = 2300 kJQL = 1265 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 625 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 4900 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 625 °C y un foco frío a 30 °C. Absorbe 4900 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 625 °CTL = 30 °CQH = 4900 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 35%

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 450 °C y cede calor al ambiente a 25 °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 = 450 °CTL = 25 °Cη = 35%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay 5 °C, y aporta 6 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Un frigorífico mantiene su compartimento a -18 °C en una cocina a 30 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 4,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Soluciones

  1. 1. Ẇ = 5 kW
  2. 2. W = 1035 kJ
  3. 3. Wmax = 3246 kJ
  4. 4. ηII = 59,55 %
  5. 5. Ẇmin = 0,307 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,8466 kW

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