1.Fácil
Una central eléctrica entrega una potencia neta de 200 MW con un rendimiento térmico del 40 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.
Ẇ = 200 MWη = 40%
Q̇H = MW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una central eléctrica entrega una potencia neta de 600 MW con un rendimiento térmico del 35 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.
Ẇ = 600 MWη = 35%
Q̇H = MW
3.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 450 °C y cede calor al ambiente a 30 °C. Su rendimiento térmico real es del 38 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 450 °CTL = 30 °Cη = 38%
ηII = %
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 650 °C y un foco frío a 30 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.
TH = 650 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difícil
Una bomba de calor aporta 7,5 kW de calor a un sistema de calefacción a 55 °C, tomando calor de un foco a 2 °C. Su COP real es el 45 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.
TH = 55 °CTL = 2 °CηII = 45%Q̇H = 7,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
Un frigorífico mantiene su compartimento a 2 °C en una cocina a 32 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 2 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
Soluciones
- 1. Q̇H = 500 MW
- 2. Q̇H = 1714 MW
- 3. ηII = 65,43 %
- 4. ηmax = 67,16 %
- 5. Ẇ = 2,692 kW
- 6. Ẇmin = 0,2181 kW
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