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
calderaagua de refrigeraciónEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 500 MW

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 500 MW con un rendimiento térmico del 30 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.

Ẇ = 500 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.Fácil
casaaire exteriorHPQ̇H​ = 14,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,4 aporta 14,5 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

COPHP = 4,4Q̇H = 14,5 kW
Ẇ = kW
3.Media
TH​ = 525 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 525 °C y un foco frío a 15 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 525 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 525 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 525 °C y un foco frío a 5 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 525 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 450 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4800 kJQL​ = 3168 kJW = 1632 kJ

Una máquina térmica toma 4800 kJ de calor de un foco a 450 °C, produce 1632 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 40 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.

TH = 450 °CTL = 40 °CQH = 4800 kJW = 1632 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Un frigorífico mantiene su compartimento a -10 °C en una cocina a 30 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 0,5 kW. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.

TH = 30 °CTL = -10 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =

Soluciones

  1. 1. Q̇H = 1667 MW
  2. 2. Ẇ = 3,295 kW
  3. 3. ηmax = 63,9 %
  4. 4. ηmax = 65,15 %
  5. 5. Sgen = 3,479 kJ/K
  6. 6. COPmax = 6,579

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