1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 2900 kJ de calor de un foco caliente y cede 2030 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 2900 kJQL = 2030 kJ
W = kJ
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 4600 kJ de calor de un foco caliente y cede 3680 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 4600 kJQL = 3680 kJ
W = kJ
3.Media
Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 2500 kJ de calor de un foco a 250 °C y cede 1520 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.
TH = 250 °CQH = 2500 kJQL = 1520 kJ
TL = °C
4.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 650 °C y cede calor al ambiente a 30 °C. Su rendimiento térmico real es del 47 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 650 °CTL = 30 °Cη = 47%
ηII = %
5.Difícil
Una máquina térmica toma 1000 kJ de calor de un foco a 850 °C, produce 500 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 40 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 850 °CTL = 40 °CQH = 1000 kJW = 500 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Un frigorífico mantiene su compartimento a 5 °C en una cocina a 35 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 3 kW. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.
TH = 35 °CTL = 5 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =
Soluciones
- 1. W = 870 kJ
- 2. W = 920 kJ
- 3. TL = 44,93 °C
- 4. ηII = 69,98 %
- 5. Sgen = 0,7063 kJ/K
- 6. COPmax = 9,272
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