1.Fácil
Una máquina térmica absorbe 1500 kJ de calor de un foco caliente y cede 975 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.
QH = 1500 kJQL = 975 kJ
W = kJ
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Una máquina térmica absorbe 4300 kJ de calor de un foco caliente y cede 2795 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.
QH = 4300 kJQL = 2795 kJ
η = %
3.Media
Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -10 °C extrayendo 8,5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 40 °C. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo.
TL = -10 °CTH = 40 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 3900 kJ de calor de un foco a 200 °C y cede 2746 kJ por ciclo. Halla la temperatura TL del foco frío en °C.
TH = 200 °CQH = 3900 kJQL = 2746 kJ
TL = °C
5.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 22 °C mientras fuera hay 7 °C, y aporta 12 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
Una bomba de calor aporta 16,5 kW de calor a un sistema de calefacción a 45 °C, tomando calor de un foco a -5 °C. Su COP real es el 50 % del COP de Carnot entre estas temperaturas. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.
TH = 45 °CTL = -5 °CηII = 50%Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
Soluciones
- 1. W = 525 kJ
- 2. η = 35 %
- 3. Q̇H = 10,12 kW
- 4. TL = 60 °C
- 5. Ẇmin = 0,6099 kW
- 6. Ẇ = 5,186 kW
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