1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 4900 kJ de calor de un foco caliente y cede 2695 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 4900 kJQL = 2695 kJ
W = kJ
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 1900 kJ de calor de un foco caliente y cede 1330 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.
QH = 1900 kJQL = 1330 kJ
η = %
3.Media
Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a 2 °C extrayendo 5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 40 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.
TL = 2 °CTH = 40 °CQ̇L = 5 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 275 °C y un foco frío a 30 °C. Absorbe 4700 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 275 °CTL = 30 °CQH = 4700 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Un frigorífico mantiene su compartimento a -10 °C en una cocina a 28 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 3 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
Una bomba de calor aporta 11 kW de calor a un sistema de calefacción a 22 °C, tomando calor de un foco a 0 °C. Su COP real es el 40 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.
TH = 22 °CTL = 0 °CηII = 40%Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
Soluciones
- 1. W = 2205 kJ
- 2. η = 30 %
- 3. Q̇H = 5,691 kW
- 4. Wmax = 2101 kJ
- 5. Ẇmin = 0,4332 kW
- 6. Ẇ = 2,05 kW
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