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​ = 12,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 3,7 aporta 12,5 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

COPHP = 3,7Q̇H = 12,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
calderaagua de refrigeraciónEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 300 MW

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 300 MW con un rendimiento térmico del 25 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.

Ẇ = 300 MWη = 25%
Q̇H = MW
3.Media
TH​ = 575 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3900 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 575 °C y un foco frío a 30 °C. Absorbe 3900 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 575 °CTL = 30 °CQH = 3900 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 650 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 650 °C y un foco frío a 30 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 650 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 550 °CT0​ = 30 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 140 kWQ̇L​ = ?

Una máquina térmica de Carnot recibe 140 kW de calor de un foco a 550 °C y cede calor al ambiente a 30 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -20 °C y que también cede calor al ambiente a 30 °C. Halla el calor Q̇L extraído por unidad de tiempo del congelador.

TH = 550 °CT0 = 30 °CTL = -20 °CQ̇H = 140 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Un frigorífico mantiene su compartimento a 2 °C en una cocina a 32 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 1,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW

Soluciones

  1. 1. Ẇ = 3,378 kW
  2. 2. Q̇H = 1200 MW
  3. 3. Wmax = 2506 kJ
  4. 4. ηmax = 67,16 %
  5. 5. Q̇L = 447,8 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,1635 kW

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