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
casaaire exteriorHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 3,5 aporta 5,5 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

COPHP = 3,5Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
calderaagua de refrigeraciónEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 200 MW

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 200 MW con un rendimiento térmico del 38 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.

Ẇ = 200 MWη = 38%
Q̇H = MW
3.Media
TH​ = 750 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 750 °C y un foco frío a 10 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 750 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 425 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 2700 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 425 °C y un foco frío a 20 °C. Absorbe 2700 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 425 °CTL = 20 °CQH = 2700 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay 5 °C, y aporta 11 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 4,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor aporta 4,5 kW de calor a un sistema de calefacción a 35 °C, tomando calor de un foco a 5 °C. Su COP real es el 40 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

TH = 35 °CTL = 5 °CηII = 40%Q̇H = 4,5 kW
Ẇ = kW

Soluciones

  1. 1. Ẇ = 1,571 kW
  2. 2. Q̇H = 526,3 MW
  3. 3. ηmax = 72,33 %
  4. 4. Wmax = 1566 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,5629 kW
  6. 6. Ẇ = 1,095 kW

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