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
foco calientefoco fríoEQH​ = 3400 kJQL​ = 1870 kJW

Una máquina térmica absorbe 3400 kJ de calor de un foco caliente y cede 1870 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

QH = 3400 kJQL = 1870 kJ
η = %
2.Fácil
cocinaespacio fríoRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0,57 kWẆ = 0,3 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 0,57 kW mientras su compresor consume 0,3 kW de potencia. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Q̇L = 0,57 kWẆ = 0,3 kW
Q̇H = kW
3.Media
TH​ = 475 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 475 °C y un foco frío a 5 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 475 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 40 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,5 kWẆ

Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -25 °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 = -25 °CTH = 40 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 900 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 1500 kJQL​ = 810 kJW = 690 kJ

Una máquina térmica toma 1500 kJ de calor de un foco a 900 °C, produce 690 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 10 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.

TH = 900 °CTL = 10 °CQH = 1500 kJW = 690 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Un frigorífico mantiene su compartimento a 5 °C en una cocina a 30 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 4,5 kW. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.

TH = 30 °CTL = 5 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =

Soluciones

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇H = 0,87 kW
  3. 3. ηmax = 62,82 %
  4. 4. Q̇H = 9,465 kW
  5. 5. Sgen = 1,582 kJ/K
  6. 6. COPmax = 11,13

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