1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 500 kJ de calor de un foco caliente y cede 275 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 500 kJQL = 275 kJ
W = kJ
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 1300 kJ de calor de un foco caliente y cede 715 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 1300 kJQL = 715 kJ
W = kJ
3.Media
Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -10 °C extrayendo 4,5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 40 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.
TL = -10 °CTH = 40 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 375 °C y un foco frío a 15 °C. Absorbe 4000 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 375 °CTL = 15 °CQH = 4000 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Un frigorífico mantiene su compartimento a -20 °C en una cocina a 25 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 4,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
Una bomba de calor aporta 13 kW de calor a un sistema de calefacción a 35 °C, tomando calor de un foco a 7 °C. Su COP real es el 45 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.
TH = 35 °CTL = 7 °CηII = 45%Q̇H = 13 kW
Ẇ = kW
Soluciones
- 1. W = 225 kJ
- 2. W = 585 kJ
- 3. Q̇H = 5,355 kW
- 4. Wmax = 2222 kJ
- 5. Ẇmin = 0,7999 kW
- 6. Ẇ = 2,625 kW
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