1.Fácil
Una central eléctrica entrega una potencia neta de 1000 MW con un rendimiento térmico del 38 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.
Ẇ = 1000 MWη = 38%
Q̇H = MW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 3800 kJ de calor de un foco caliente y cede 2280 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 3800 kJQL = 2280 kJ
W = kJ
3.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 525 °C y un foco frío a 30 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.
TH = 525 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 575 °C y un foco frío a 15 °C. Absorbe 3300 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 575 °CTL = 15 °CQH = 3300 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 1100 °C y cede calor a un foco intermedio a la temperatura Tm. La máquina B toma todo ese calor y cede calor a un foco a 20 °C. Ambas máquinas producen el mismo trabajo. Halla Tm en °C.
TH = 1100 °CTL = 20 °C
Tm = °C
6.Difícil
Una máquina térmica toma 3300 kJ de calor de un foco a 700 °C, produce 1848 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 20 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 700 °CTL = 20 °CQH = 3300 kJW = 1848 kJ
Sgen = kJ/K
Soluciones
- 1. Q̇H = 2632 MW
- 2. W = 1520 kJ
- 3. ηmax = 62,02 %
- 4. Wmax = 2179 kJ
- 5. Tm = 560 °C
- 6. Sgen = 1,562 kJ/K
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