Cuestión I.2 · Tecnología e Ingeniería II PAU Murcia Extraordinaria 2026
Tema: Máquinas térmicas y frigoríficas: ciclo de Carnot · Del examen Extraordinaria (2026)
Enunciado
En una industria conservera se dispone de una turbina de vapor (máquina térmica motora) como parte del equipamiento del proceso de producción. Se pide, considerando que idealmente funciona según un ciclo de Carnot:
a)
Explicar el funcionamiento de la turbina de vapor como máquina térmica ideal y representar el ciclo termodinámico en un diagrama [0,75 puntos]:
b)
Calcular el rendimiento de la turbina de vapor sabiendo que las temperaturas del foco caliente y del foco frío son y respectivamente [0,25 puntos]:
c)
Calcular el calor por unidad de tiempo absorbido del foco caliente (en kJ/s) y el trabajo por unidad de tiempo realizado por la turbina de vapor (en kW) sabiendo que el calor por unidad de tiempo cedido al foco frío es de [0,25 puntos]:
Solución
Solución de AprenAI (no es la oficial)
a) Representar el ciclo termodinámico en un diagrama p - v
Solución: Diagrama p-v con 4 transformaciones: 1-2 expansión isoterma a T_1 (absorbe calor Q_1), 2-3 expansión adiabática reversible (disminuye p y T hasta T_2), 3-4 compresión isoterma a T_2 (cede calor Q_2), 4-1 compresión adiabática reversible cerrando el ciclo.
a) Explicar el funcionamiento de la turbina de vapor como máquina térmica ideal
Solución: La turbina de vapor opera en un ciclo termodinámico absorbiendo calor del foco caliente a alta temperatura, expandiendo el vapor para producir trabajo mecánico en los álabes, cediendo el calor restante a un foco frío mediante un condensador y recomprimiendo el fluido de trabajo para reiniciar el ciclo.
b) Calcular el rendimiento de la turbina de vapor sabiendo que las temperaturas del foco caliente y del foco frío son 350 °C y 35 °C respectivamente
Solución: 50,55 % / 0,5055
Las soluciones de los 2 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium
Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.
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