Taller I

PRIMER&TALLER&–&TERCER&CORTE&
1. La energía solar almacenada en grandes cuerpos de agua, que se llaman estanques
solares, se utiliza para generar electricidad. Si una planta de energía solar tieneuna
eficiencia de 4 por ciento y una generación neta de 350 kW, determine el valor
promedio de la tasa necesaria de recolección de energía solar, en Btu/h.
Respuesta: 2,986x107 Btu/h.

2. ElDepartamento de Energía proyecta que entre los años 1995 y 2010, Estados
Unidos necesitará construir nuevas plantas eléctricas para generar una cantidad
adicional de 150,000 MW de electricidad para responder ala demanda creciente de
potencia eléctrica. Una posibilidad es construir plantas con quemadores de carbón,
cuya construcción cuesta $1 300 por kW y tienen una eficiencia de 40 por ciento.
Otraposibilidad es usar las plantas más limpias ecológicamente de Ciclo
Combinado de Gasificación Integrada (IGCC, por sus siglas en inglés), en las que
el carbón se somete a calor y presión para gasificarlo almismo tiempo que se
eliminan el azufre y sus derivados. El carbón gasificado se quema luego en una
turbina de gas, y parte del calor de desecho de los gases de escape se recupera para
generar vaporpara la turbina de vapor. Actualmente la construcción de plantas
IGCC cuesta alrededor de $1,500 dólares por kW, pero su eficiencia es alrededor de
48 por ciento. El poder calorífico promedio del carbónes alrededor de 28,000,000
kJ por tonelada (es decir, se liberan 28,000,000 kJ de calor al quemar una tonelada
de carbón). Si la planta IGCC ha de recuperar su diferencia de costo por ahorros encombustible en cinco años, determine cuál debe ser el precio del carbón en dólares
por tonelada.
Respuesta: 85,2 $/ton.

3. Un refrigerador doméstico con un COP de 1.2 quita calor del espacio refrigeradoa
una tasa de 60 kJ/min. Determine a) la potencia eléctrica que consume el
refrigerador y b) la tasa de transferencia de calor al aire de la cocina.
Respuestas: a) 0.83 kW; b) 110 kJ/min.
4. Se usa...