1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 2900 kJ de calor de un foco caliente y cede 2320 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.
QH = 2900 kJQL = 2320 kJ
η = %
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 4200 kJ de calor de un foco caliente y cede 2940 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 4200 kJQL = 2940 kJ
W = kJ
3.Media
Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -20 °C extrayendo 7,5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 40 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.
TL = -20 °CTH = 40 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 775 °C y un foco frío a 30 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.
TH = 775 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difícil
Una máquina térmica toma 3900 kJ de calor de un foco a 500 °C, produce 1716 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 10 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 500 °CTL = 10 °CQH = 3900 kJW = 1716 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 21 °C mientras fuera hay -5 °C, y aporta 13 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
Soluciones
- 1. η = 20 %
- 2. W = 1260 kJ
- 3. Q̇H = 9,278 kW
- 4. ηmax = 71,08 %
- 5. Sgen = 2,669 kJ/K
- 6. Ẇmin = 1,149 kW
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