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​ = 18 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 2,5 aporta 18 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.

COPHP = 2,5Q̇H = 18 kW
Q̇L = kW
2.Fácil
foco calientefoco fríoEQH​ = 3600 kJQL​ = 2340 kJW = ?

Una máquina térmica absorbe 3600 kJ de calor de un foco caliente y cede 2340 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

QH = 3600 kJQL = 2340 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 675 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 675 °C y un foco frío a 40 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 675 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 500 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 500 °C y un foco frío a 20 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 500 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay -10 °C, y aporta 15 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Un frigorífico mantiene su compartimento a 4 °C en una cocina a 35 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 4,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Soluciones

  1. 1. Q̇L = 10,8 kW
  2. 2. W = 1260 kJ
  3. 3. ηmax = 66,97 %
  4. 4. ηmax = 62,08 %
  5. 5. COPmax = 9,772
  6. 6. Ẇmin = 0,5033 kW

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