martes, 28 de mayo de 2013

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) 2012 Septiembre Cuestión 2 OPCIÓN A

En un centro comercial se va a instalar una pista de hielo que debe permanecer a -4 oC para su correcto
funcionamiento, utilizando para ello una máquina frigorífica de 3,6 kW que funciona según el ciclo de
Carnot. Considerando que el valor medio de la temperatura en el centro comercial es de 21 oC, calcule:
a) La eficiencia de la máquina frigorífica. (1 punto)
b) El calor eliminado de la pista de hielo por unidad de tiempo. (0,5 puntos)
c) El calor aportado al centro comercial por unidad de tiempo. (0,5 puntos)
SOLUCIÓN:
Q1 = calor aportado al foco caliente por unidad de tiempo
Q2 = calor eliminado del foco frío por unidad de tiempo
W = trabajo realizado sobre el sistema por unidad de tiempo
Q1 = Q2 + W
T1 = (21) + (273) = 294 K
T2 = (-4) + (273) = 269 K
a) hmf = Q2 / W = Q2 / (Q1 – Q2) = T2 / (T1 – T2) = (269) / (294 – 269) = 10,76
b) Q2 = hmf W = (10,76) (3,6) = 38,74 kW
c) Q1 = Q2 + W = (38,74) + (3,6) = 42,34 kW

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