INS Pau Vila Tecnologia Industrial II

UNITAT 2: PROBLEMES DE MÀQUINES TÈRMIQUES GEM.TERMODINÀMICA

1. Una màquina de Carnot treballa entre 327ºC i 27ºC i produeix 7000 cal/cicle. Calcular el rendiment i la quantitat de calor absorbida i cedida en cada cicle.

Solució: 50% ; 14000 cal ; 7000 cal

2. Una màquina te una potència de sortida de 5 kW i una eficiència del 25 %. Si la màquina cedeix 8000 J d’escalfor cada cicle, troba el temps que triga en realitzar un cicle i la calor absorbida.

Solució: 0,53 s ; 10650 J

3. Una màquina de vapor funciona entre dues temperatures , de 30ºC i 250ºC i desenvolupa una potència de 6 kW . Si el rendiment de la màquina és el 65% del d'un motor de Carnot quefuncioni entre les mateixes temperatures , calcula :

a. El rendiment de la màquina .b. La calor per unitat de temps que consumeix la màquina .c. El consum de carbó en una hora si el poder calorífic d'aquest és de 7000 kcal / kg

Solució: 27,33% ;  21.953,9 W ;  2,71 kg

4. Un motor tèrmic treballa entre un focus fred a 800ºC i un calent a 2150 ºC. El seu rendiment tèrmic és del 31% i el focus calent cedeix 380 kJ cada cicle. Calcula:

a. El treball que realitza la màquina cada cicle i la calor cedida al focus fred.b. L'eficiència d'acord amb el segon principi.c. El treball perdut en irreversibilitats.d. La variació total d'entropia de l'Univers deguda a cada cicle d'aquesta màquina.

Solució: 117,8 kJ ; 262,2 kJ ; 0,556 ; 93,89 kJ ; 0,08756 kJ/ ºK