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​ = 17,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 2,7 aporta 17,5 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

COPHP = 2,7Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
cocinaespacio fríoRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6,8 kWẆ = 1,7 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 6,8 kW mientras su compresor consume 1,7 kW de potencia. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Q̇L = 6,8 kWẆ = 1,7 kW
Q̇H = kW
3.Media
TH​ = 800 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3800 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 800 °C y un foco frío a 30 °C. Absorbe 3800 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 800 °CTL = 30 °CQH = 3800 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 475 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4400 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 475 °C y un foco frío a 10 °C. Absorbe 4400 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 475 °CTL = 10 °CQH = 4400 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor aporta 8 kW de calor a un sistema de calefacción a 22 °C, tomando calor de un foco a -5 °C. Su COP real es el 55 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

TH = 22 °CTL = -5 °CηII = 55%Q̇H = 8 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ

Una bomba de calor mantiene una casa a 21 °C mientras fuera hay 7 °C, y aporta 4 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =

Soluciones

  1. 1. Ẇ = 6,481 kW
  2. 2. Q̇H = 8,5 kW
  3. 3. Wmax = 2727 kJ
  4. 4. Wmax = 2735 kJ
  5. 5. Ẇ = 1,331 kW
  6. 6. COPmax = 21,01

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