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
cocinaespacio fríoRQ̇H​Q̇L​ = 4,94 kWẆ = 1,9 kW

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 4,94 kW mientras su compresor consume 1,9 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COPR.

Q̇L = 4,94 kWẆ = 1,9 kW
COPR =
2.Fácil
casaaire exteriorHPQ̇H​ = 19,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,6 aporta 19,5 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

COPHP = 4,6Q̇H = 19,5 kW
Ẇ = kW
3.Media
TH​ = 200 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 200 °C y un foco frío a 15 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 200 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 800 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 800 °C y un foco frío a 20 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible ηmax.

TH = 800 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 650 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 4000 kJQL​ = 2640 kJW = 1360 kJ

Una máquina térmica toma 4000 kJ de calor de un foco a 650 °C, produce 1360 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 20 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada Sgen por ciclo.

TH = 650 °CTL = 20 °CQH = 4000 kJW = 1360 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

Una bomba de calor mantiene una casa a 22 °C mientras fuera hay 0 °C, y aporta 15 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COPmax.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =

Soluciones

  1. 1. COPR = 2,6
  2. 2. Ẇ = 4,239 kW
  3. 3. ηmax = 39,1 %
  4. 4. ηmax = 72,68 %
  5. 5. Sgen = 4,673 kJ/K
  6. 6. COPmax = 13,42

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