1.Fácil
Una central eléctrica entrega una potencia neta de 400 MW con un rendimiento térmico del 25 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇H por el combustible.
Ẇ = 400 MWη = 25%
Q̇H = MW
Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones
2.Fácil
Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 2,16 kW mientras su compresor consume 0,8 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COPR.
Q̇L = 2,16 kWẆ = 0,8 kW
COPR =
3.Media
Una máquina térmica recibe calor de un foco a 800 °C y cede calor al ambiente a 40 °C. Su rendimiento térmico real es del 42 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) ηII, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.
TH = 800 °CTL = 40 °Cη = 42%
ηII = %
4.Media
Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 650 °C y un foco frío a 25 °C. Absorbe 4600 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.
TH = 650 °CTL = 25 °CQH = 4600 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Un frigorífico mantiene su compartimento a -18 °C en una cocina a 30 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
Una bomba de calor mantiene una casa a 21 °C mientras fuera hay 2 °C, y aporta 12 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.
TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
Soluciones
- 1. Q̇H = 1600 MW
- 2. COPR = 2,7
- 3. ηII = 59,31 %
- 4. Wmax = 3114 kJ
- 5. Ẇmin = 0,9406 kW
- 6. Ẇmin = 0,7751 kW
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