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
cocinaespacio fríoRQ̇H​Q̇L​ = 3,08 kWẆ = 1,4 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 3,08 kW mientras su compresor consume 1,4 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COPR.

Q̇L = 3,08 kWẆ = 1,4 kW
COPR =
2.Fácil
foco calientefoco fríoEQH​ = 3100 kJQL​ = 2170 kJW = ?

Una máquina térmica absorbe 3100 kJ de calor de un foco caliente y cede 2170 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

QH = 3100 kJQL = 2170 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 375 °CTL​ = ?EQH​ = 4200 kJQL​ = 1964 kJW

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 4200 kJ de calor de un foco a 375 °C y cede 1964 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.

TH = 375 °CQH = 4200 kJQL = 1964 kJ
TL = °C
4.Media
TH​ = 750 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 750 °C y un foco frío a 10 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 750 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor mantiene una casa a 22 °C mientras fuera hay -10 °C, y aporta 7 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 1000 °CT0​ = 20 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 190 kWQ̇L​ = ?

Una máquina térmica de Carnot recibe 190 kW de calor de un foco a 1000 °C y cede calor al ambiente a 20 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -25 °C y que también cede calor al ambiente a 20 °C. Halla el calor Q̇L extraído por unidad de tiempo del congelador.

TH = 1000 °CT0 = 20 °CTL = -25 °CQ̇H = 190 kW
Q̇L = kW

Soluciones

  1. 1. COPR = 2,2
  2. 2. W = 930 kJ
  3. 3. TL = 29,94 °C
  4. 4. ηmax = 72,33 %
  5. 5. Ẇmin = 0,7589 kW
  6. 6. Q̇L = 806,5 kW

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