Problemas Termodinámica

Recopilacion de Problemas de Examen

1.- El refrigerador que se muestra en la figura opera en estado estable con un coeficiente de rendimiento= 4.5 y con un consumo de potencia de 0.8 kW. Se rechaza energía del refrigerador a los alrededores que se encuentran a 20 C por transferencia de calor desde los aletas de metal cuya temperatura promedio es de 28 C. Determine

(a) La cantidad de energía rechazada en kW (b) La temperatura teóricamente más baja posible adentro del refrigerador (c) La máxima potencia que podría desarrollar una máquina térmica que aprovechara la diferencia de temperaturas entre las aletas y los alrededores. ¿Recomendaría usar esta oportunidad de desarrollar trabajo?

2.- Durante un experimento conducido en un cuarto a 25 C, un asistente del laboratorio reporta que un refrigerador que consume 2 kW de potencia ha removido 30, 000 kJ de calor de un espacio refrigerado que se encuentra a -30 C. El refrigerador estuvo trabajando por 20 min. Determine si estas mediciones son razonables.

4.- Consideremos todas las máquinas capaces de producir trabajo. Incluyendo, por ejemplo, las plantas hidroeléctricas o las turbinas eólicas. ¿Se encuentran estas máquinas limitadas por el enunciado de Kelvin-Planck de la segunda ley de la termodinámica?

2.- Una bomba de calor recibe calor de un lago el cual tiene una temperatura promedio en invierno de 6 C. La bomba de calor calienta una casa que tiene una temperatura promedio de 27 C. (a) Si la casa pierde calor a la atmósfera a razón de 64000 kJ/h, determine la potencia mínima suministrada a la bomba de calor en kW. (b) Se usa un intercambiador de calor para transferir energía desde el lago hacia la bomba de calor. Si la temperatura del agua del lago decrece 5 C después de pasar por el intercambiador, determine el flujo másico mínimo del agua del lago en kg/s. Desprecie el efecto de la bomba

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