2015 I LISTADO DE EJERCICIOS SEGUNDA LEY

LISTADO DE EJERCICIOS
TERMODINAMICA 2015 – I

TEMA: Máquinas térmicas y frigoríficas

PROBLEMA Nº1:
Una máquina térmica reversible opera cíclicamente tomando 1000 kJ de una fuente térmica a 1000 K,y realizando un trabajo de 400 kJ. Determine:
a) Magnitud y sentido de las interacciones con las otras dos fuentes.
b) Variaciones de entropía generadas.


PROBLEMA Nº2:
Un inventor sostiene haberfabricado un equipo que emplea un calentador solar de agua para acondicionamiento de aire, sin necesidad de consumir trabajo. El inventor afirma esencialmente que una alimentación de agua caliente de 95°C y un medio ambiente a 38 °C, su aparato puede retirar calor desde una habitación a 20 °C, a velocidad de 3,4 kW.
a) ¿Es posible un invento así?.
b) Suponiendo que el invento sea posible e ideal,calcule el aporte calorífico necesario para el calentador solar de agua.

PROBLEMA Nº3:
En la figura se muestra un sistema que capta radiación solar y la utiliza para producir electricidad mediante unciclo de potencia.


El colector solar recibe 0.315 kW de radiación solar por m2 de superficie instalada y cede dicha energía a una fuente térmica cuya temperatura permanece constante e igual a 500 K.El ciclo de potencia recibe energía por transferencia de calor desde la fuente térmica, genera electricidad con una potencia de 1000 kW, y descarga energía por transferencia de calor al entorno a 20°C. Determine:
a) La superficie mínima del colector solar.
b) La superficie requerida si un 15 % de la energía de la radiación se pierde en la inevitable transferencia de calor entre el colector y susalrededores. Suponga que el rendimiento térmico del ciclo de potencia real es del 27 %.

PROBLEMA Nº4:
Se muestran dos máquinas térmicas distintas, A y B, que operan de manera reversible entre lasmismas fuentes de temperatura. La máquina A recibe 960 W de calor desde la fuente de alta temperatura y libera calor a la fuente fría a razón de 710 W. De la máquina B sólo se sabe que libera 2590 kW...