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.

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
calderaagua de refrigeraciónEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 400 MW

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 400 MW con un rendimiento térmico del 33 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.

Ẇ = 400 MWη = 33%
Q̇H = MW
2.Fácil
foco calientefoco fríoEQH​ = 4000 kJQL​ = 2600 kJW = ?

Una máquina térmica absorbe 4000 kJ de calor de un foco caliente y cede 2600 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

QH = 4000 kJQL = 2600 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 275 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3800 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 275 °C y un foco frío a 10 °C. Absorbe 3800 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 275 °CTL = 10 °CQH = 3800 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 475 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 475 °C y un foco frío a 20 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 475 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ

Una bomba de calor mantiene una casa a 22 °C mientras fuera hay 2 °C, y aporta 4 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.

TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Un frigorífico mantiene su compartimento a 5 °C en una cocina a 28 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 1,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW

Soluciones

  1. 1. Q̇H = 1212 MW
  2. 2. W = 1400 kJ
  3. 3. Wmax = 1837 kJ
  4. 4. ηmax = 60,82 %
  5. 5. COPmax = 14,76
  6. 6. Ẇmin = 0,124 kW

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