Problema 4 · Tecnología e Ingeniería II PAU Aragón Extraordinaria 2024

Tema: Máquinas frigoríficas, bombas de calor y ciclo de Carnot · Del examen Extraordinaria (2024)

Enunciado

4. Sistemas mecánicos: Máquinas térmicas

En un laboratorio de metrología dimensional es necesario mantener tanto en verano como en invierno una temperatura constante de 20∘C20^\circ\text{C}. Suponiendo que el promedio de temperaturas en verano es de 35∘C35^\circ\text{C} y en invierno es de 4∘C4^\circ\text{C}, obtenga:

a)

La eficiencia (coeficiente de operación) de la máquina térmica en cada caso, considerando la máquina ideal de Carnot. (1,25 puntos)

b)

Considerando ahora la eficiencia del 50%50\% de la ideal de Carnot, calcule la potencia requerida por el motor del compresor para el caso más desfavorable, si se han de transferir 900 kcal/min900\text{ kcal/min} desde el foco frío. (1,25 puntos)

Enunciado: Problema 4 · Tecnología e Ingeniería II PAU Aragón Extraordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Eficiencia de la máquina frigorífica en verano (máquina ideal de Carnot):

Solución: 19,5319{,}53

a) Eficiencia de la bomba de calor en invierno (máquina ideal de Carnot):

Solución: 18,3118{,}31

b) Potencia requerida por el motor del compresor para el caso más desfavorable:

Solución: 7,6847{,}684 kW / 76847684 W / 7,687{,}68 kW

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‹ Apartado 3 - Pregunta 3.2 · Extraordinaria 2025

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