Una máquina térmica absorbe 2600 kJ de calor de un foco caliente y cede 1430 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
Una máquina térmica absorbe 2600 kJ de calor de un foco caliente y cede 1560 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.
Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -5 °C extrayendo 4 kW de calor, y cede calor al ambiente a 28 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 350 °C y cede calor al ambiente a 20 °C. Su rendimiento térmico real es del 29 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 750 °C y cede calor a un foco intermedio a la temperatura Tm. La máquina B toma todo ese calor y cede calor a un foco a 10 °C. Ambas máquinas tienen el mismo rendimiento térmico. Halla Tm en °C.
Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 1100 °C y cede calor a un foco intermedio a la temperatura Tm. La máquina B toma todo ese calor y cede calor a un foco a 15 °C. Ambas máquinas producen el mismo trabajo. Halla Tm en °C.
Soluciones
- 1. W = 1170 kJ
- 2. η = 40 %
- 3. Q̇H = 4,492 kW
- 4. ηII = 54,76 %
- 5. Tm = 265,1 °C
- 6. Tm = 557,5 °C
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