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TECNOLOGÍA INDUSTRIAL II
2º BN

RECUPERACIÓN BLOQUE DE
CONTENIDOS II: MÁQINAS

ALUMNO/A:
FECHA:31/03/2014
1. El motor de un automóvil consta de 4 cilindros y desarrolla una potencia efectiva de 30

CV a 6.200 rpm. Conociendo que el diámetro de cada pistón es de 80,5 mm, la carrera
de 97,6 mm y la relación de compresión de 10:1, calcule:
a. La cilindrada total. (0,6 puntos)
Vu=(Π.D2/4). L = Π.8,052/4.9,76 =496,74 cm3
VT = z. Vu = 4.496,74
VT = 1.986,96 cm3

b. El rendimiento efectivo del motor, que consume 7,2 l/h de un combustible de
poder calorífico 43.700 kJ/kg y densidad 0,7 g/cm3. (1,30 puntos)
Determinemos la potencia calorífica aportada por el combustible (SI):
Pabsorbida = 7,2 l/h .0,7 g/cm3 .1kg/1000g. 1000 cm3/1l . 1h/3600s .43700 kJ/kg . 1000J/1kJ =
= 61180W
Pefectiva = 30 CV.735,5 W/CV = 22065 W
η = Pefectiva / Pabsorbida = 22065/61180
η = 0,36 (36%)

c. El par motor que esta suministrando, en unidades SI. (0,6 puntos)

PROBLEMAS

P = M.2Пn/60; M = 60P/2Пn = 60.22065/2П.6200
M = 33,98 N.m
2. Una bomba de calor funciona según el ciclo de Carnot entre dos focos a 25ºC y 5ºC,

respectivamente. La energía suministrada al sistema es 1KWh.Calcule:
a. El COP. (1 punto)
Si la bomba de calor está realizando su ciclo de
invierno (funciona como calefacción), entonces
la eficiencia será el cociente entre el efecto útil
conseguido (Qc, calor cedido en el interior de la
casa) entre el trabajo empleado para
conseguirlo W).
COP = Qc/W = Qc/(Qc-Qf) =Tc/(Tc-Tf)
Tf = 273+5 = 278 ºK ; Tc = 273+25 = 298 ºK
COP = Tc/(Tc-Tf) =298/(298-278)
COP = 14,9

b. La cantidad de calor aportada al foco caliente (MJ). (1 punto)
El KW.h es una unidad de energía, no de potencia como parece sugerir la hora: 1 KW.h =
1000 W. h =1000 J/s. 3600 s = 3.600.000 J = 3,6 MJ, por lo tanto el trabajo aportado es W =
3,6 MJ.
W = 1kWh = 3.600.000 J =3,6 MJ
Apliquemos ahora la expresión del COP a estas máqinas:
COP = Qc/W; 14,9 = Qc/3,6
Qc = 53,64MJ

c. Cantidad de calor extraída del foco frío. (0,5 puntos)
Apliquemos ahora el segundo principio de la termodinámica a estas máquinas:
W + Qf = Qc; Qf = Qc – W = 53,64 – 3,6
Qf = 50,04 MJ

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FECHA:31/03/2014
3. Un motor de corriente continua de 8 CV, tiene un rendimiento del 85 % cuando sealimenta a 400 V.
Si se sabe, además, que sus pérdidas en el cobre son iguales a la suma de las otras
pérdidas, calcule:
a. La intensidad que absorbe el motor. (0,8 puntos)
No especifica si se trata de un motor serie o paralelo, pero de momento no nos hace falta
saberlo. Como me dan la potencia útil, trataremos de obtener la potencia absorbida de la red
para determinar a partir de ella laintensidad absorbida.
Pu = 8 CV.735 W/CV = 5.880 W
0,85 = 5880/ Pab
η= Pu/Pab
Pab = 6917,64 W
6917,64 = 400.I
Pabs = U.I
I = 17,29 A

b. La suma de pérdidas en el hierro y mecánicas. (0,8 puntos)
La potencia en pérdidas totales será la diferencia entre potencia absorbida y útil:

Ppérdidas = Pabs – Pútil = 6917,64-5880 = 1037,64 W
Seguimos sin necesitar saber si se trata de un motorserie o paralelo, ya que sabemos que
tanto en un caso como en otro:

Ppérdidas = PCu(inducido) - PCu(inductor) – PFe - Pmec
Recordemos que en este caso estas pérdidas corresponden a:
o Pérdidas en el cobre en el inducido: PCu (inducido)
o Pérdidas en el cobre en el inductor: PCu (inductor)
o Pérdidas en el hierro del inducido: PFe
o Pérdidas mecánicas en rozamientos: Pm
Como nos dicen quelas pérdidas totales en el cobre son iguales al resto de las pérdidas:
PCu = PFe + Pm = Ppérdidas/2 = 1037,64/2
PFe + Pm = 518,82 W

c. La potencia eléctrica interna y la fcem. (0,9 puntos)
La potencia eléctrica o electromagnética que se va a transformar en mecánica puedo
obtenerla desde la absorbida o desde la útil:
Pe – (PFe + Pm) = Pu
Pe – 518,82 = 5880
Pe = 6398,82 W
Pe = E.I...