1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 3500 kJ de calor de un foco caliente y cede 2275 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 3500 kJQL = 2275 kJ
W = kJ
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 40 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.
Ẇ = 600 MWη = 40%
Q̇H = MW
3.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 900 °C y cede calor al ambiente a 20 °C. Su rendimiento térmico real es del 56 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 900 °CTL = 20 °Cη = 56%
ηII = %
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 200 °C y un foco frío a 35 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.
TH = 200 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 22 °C mientras fuera hay -5 °C, y aporta 4 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay 0 °C, y aporta 14 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW
Soluciones
- 1. W = 1225 kJ
- 2. Q̇H = 1500 MW
- 3. ηII = 74,65 %
- 4. ηmax = 34,87 %
- 5. Ẇmin = 0,3659 kW
- 6. Ẇmin = 0,9551 kW
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