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​ = 9 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,4 aporta 9 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.

COPHP = 4,4Q̇H = 9 kW
Q̇L = kW
2.Fácil
cocinaespacio fríoRQ̇H​Q̇L​ = 13,5 kWẆ = 3 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 13,5 kW mientras su compresor consume 3 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COPR.

Q̇L = 13,5 kWẆ = 3 kW
COPR =
3.Media
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,5 kWẆ

Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -25 °C extrayendo 5,5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 35 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.

TL = -25 °CTH = 35 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
4.Media
TH​ = 750 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2300 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 750 °C y un foco frío a 10 °C. Absorbe 2300 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 750 °CTL = 10 °CQH = 2300 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 750 °CT0​ = 25 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 30 kWQ̇L​ = ?

Una máquina térmica de Carnot recibe 30 kW de calor de un foco a 750 °C y cede calor al ambiente a 25 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -25 °C y que también cede calor al ambiente a 25 °C. Halla el calor Q̇L extraído por unidad de tiempo del congelador.

TH = 750 °CT0 = 25 °CTL = -25 °CQ̇H = 30 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay -10 °C, y aporta 8 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 8 kW
Ẇmin = kW

Soluciones

  1. 1. Q̇L = 6,955 kW
  2. 2. COPR = 4,5
  3. 3. Q̇H = 6,83 kW
  4. 4. Wmax = 1663 kJ
  5. 5. Q̇L = 105,5 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,8187 kW

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