Aislamiento Termico

SEMINARIO 1. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA Y CICLOS DE CARNOT

1. Se transfiere calor a una maquina térmica desde un horno a una tasa de 80 MW. Si la tasa de liberación de calor de desecho a un rio cercano es de 50 MW, determine la salida de potencia neta y la eficiencia térmica para esta maquina.

2. Un motor de automóvil con una salida de potencia de 65 hp tiene una eficiencia térmica de 24%. Determine la tasa de consumo de combustible de este automóvil si el combustible tiene un poder calórico de 19000 BTU/lbm.

3. La eficiencia de los aparatos para cocinar afecta su ganancia de calor interno dado que un aparato ineficiente consume una mayor cantidad de energía para la misma tarea, y el exceso de energía consumida se manifiesta como calor en el espacio habitable. La eficiencia de los quemadores abiertos esta determinada en un 73% para las unidades eléctricas y en 38% para las unidades de gas. Considere un quemador eléctrico de 2 KW en una localidad donde el costo unitario de a electricidad y el gas natural son de $ 0.09/Kwh y $ 0.55/unidad térmica, respectivamente. Determine la tasa de consumo de energía para el quemador y el costo unitario de la energía utilizada para ambos quemadores.

4. El compartimento para comida de un refrigerador se mantiene a 4°C extrayendo calor a una tasa de 360 KJ/min. Si la entrada de potencia requerida para el refrigerador es de 2 Kw, determine: a) el coeficiente de funcionamiento del refrigerador y b) la tasa a la que se libera el calor al cuarto que alberga al refrigerador.

5. Con una bomba de calor se cubren las necesidades de calefaccion de una casa al mantenerla a 20°C. Un dia cuando la temperatura del aire disminuye a -2°C, se estima que la casa pierde calor a una tasa de 80000 Kj/h. Si en estas condiciones la bomba de calor tiene un CDF de 2.5, determine a) la potencia consumida por la bomba de calor y b) la tasa a la que se extrae el calor del aire exterior frio.

6. Una maquina termica de carnot, recibe 500 Kj de calor por ciclo de una fuente de alta temperatura a 652°C y desecha calor en un sumidero de baja temperatura a 30°C. Determine a) la eficiencia termica de esta maquina de Carnot y b) la cantidad de calor desechada en el sumidero por ciclo.

7. Un inventor afirma haber fabricado un refrigerador que mantiene el espacio refrigerado a 35°F mientras opera en una habitacion donde la temperatura es de 75°F y que tiene un CDF de 13.5. ¿Es cierta esa afirmacion?

8. Una bomba de calor servira para calentar una casa durante el invierno. La casa se va a mantener a 21°C todo el tiempo. Se estima que la casa perdera calor a razon de 135 000 KJ/h cuando la temperatura exterior descienda a -5°C. Determine la potencia minima requerida para accionar esta unidad de bomba de calor.

9. La iluminacion interior de los refrigeradores es proporcionada por lamparas incandescentes cuyos interruptores

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