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
foco calientefoco fríoEQH​ = 1100 kJQL​ = 660 kJW = ?

Una máquina térmica absorbe 1100 kJ de calor de un foco caliente y cede 660 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

QH = 1100 kJQL = 660 kJ
W = kJ
2.Fácil
cocinaespacio fríoRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,4 kWẆ = 2,1 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 8,4 kW mientras su compresor consume 2,1 kW de potencia. Halla el calor Q̇H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Q̇L = 8,4 kWẆ = 2,1 kW
Q̇H = kW
3.Media
TH​ = 575 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 1600 kJQL​W = ?

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 575 °C y un foco frío a 30 °C. Absorbe 1600 kJ de calor. Halla el trabajo máximo Wmax que podría producir.

TH = 575 °CTL = 30 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 225 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 225 °C y un foco frío a 15 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 225 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 900 °CT0​ = 30 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 30 kWQ̇L​ = ?

Una máquina térmica de Carnot recibe 30 kW de calor de un foco a 900 °C y cede calor al ambiente a 30 °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 30 °C. Halla el calor Q̇L extraído por unidad de tiempo del congelador.

TH = 900 °CT0 = 30 °CTL = -25 °CQ̇H = 30 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 950 °CT0​ = 25 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 10 kWQ̇L​ = ?

Una máquina térmica de Carnot recibe 10 kW de calor de un foco a 950 °C y cede calor al ambiente a 25 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -15 °C y que también cede calor al ambiente a 25 °C. Halla el calor Q̇L extraído por unidad de tiempo del congelador.

TH = 950 °CT0 = 25 °CTL = -15 °CQ̇H = 10 kW
Q̇L = kW

Soluciones

  1. 1. W = 440 kJ
  2. 2. Q̇H = 10,5 kW
  3. 3. Wmax = 1028 kJ
  4. 4. ηmax = 42,16 %
  5. 5. Q̇L = 100,4 kW
  6. 6. Q̇L = 48,81 kW

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