1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 3700 kJ de calor de un foco caliente y cede 2775 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 3700 kJQL = 2775 kJ
W = kJ
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 2500 kJ de calor de un foco caliente y cede 1875 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 2500 kJQL = 1875 kJ
W = kJ
3.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 600 °C y cede calor al ambiente a 15 °C. Su rendimiento térmico real es del 33 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 600 °CTL = 15 °Cη = 33%
ηII = %
4.Media
Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a 5 °C extrayendo 8,5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 30 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.
TL = 5 °CTH = 30 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
Una máquina térmica toma 1400 kJ de calor de un foco a 400 °C, produce 448 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 40 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.
TH = 400 °CTL = 40 °CQH = 1400 kJW = 448 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Una bomba de calor aporta 14 kW de calor a un sistema de calefacción a 21 °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 = 21 °CTL = 0 °CηII = 40%Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW
Soluciones
- 1. W = 925 kJ
- 2. W = 625 kJ
- 3. ηII = 49,25 %
- 4. Q̇H = 9,264 kW
- 5. Sgen = 0,9603 kJ/K
- 6. Ẇ = 2,499 kW
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