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.

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​ = 2700 kJQL​ = 1755 kJW

Una máquina térmica absorbe 2700 kJ de calor de un foco caliente y cede 1755 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

QH = 2700 kJQL = 1755 kJ
η = %
2.Fácil
foco calientefoco fríoEQH​ = 1800 kJQL​ = 1080 kJW

Una máquina térmica absorbe 1800 kJ de calor de un foco caliente y cede 1080 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

QH = 1800 kJQL = 1080 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 575 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 575 °C y un foco frío a 15 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 575 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 325 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 325 °C y un foco frío a 20 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 325 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Un frigorífico mantiene su compartimento a 5 °C en una cocina a 32 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 2,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇmin.

TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 850 °CT0​ = 27 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 170 kWQ̇L​ = ?

Una máquina térmica de Carnot recibe 170 kW de calor de un foco a 850 °C y cede calor al ambiente a 27 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -20 °C y que también cede calor al ambiente a 27 °C. Halla el calor Q̇L extraído por unidad de tiempo del congelador.

TH = 850 °CT0 = 27 °CTL = -20 °CQ̇H = 170 kW
Q̇L = kW

Soluciones

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηmax = 66,03 %
  4. 4. ηmax = 50,99 %
  5. 5. Ẇmin = 0,2427 kW
  6. 6. Q̇L = 671 kW

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