Bomba de calor alimentada por máquina térmica
De Laplace
Revisión a fecha de 12:59 19 jun 2014; Antonio (Discusión | contribuciones)
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1 Enunciado
Se desea mantener constante la temperatura de un recinto en 27 °C, siendo la temperatura exterior de −3 °C. El flujo de calor que escapa al exterior es de 5400 W.
- ¿Cuánto vale la resistencia térmica de las paredes?
- Si para mantener la temperatura del recinto se emplea una bomba de calor reversible, ¿cuánto trabajo debe absorber la bomba por segundo?
- Para obtener este trabajo se emplea una máquina térmica, también reversible, que opera entre 1350 K y la temperatura exterior. ¿Cuánto calor toma del foco caliente por segundo y cuánto expulsa al foco frío?
- Para este conjunto de habitación, bomba y máquina, ¿cuánto vale la producción de entropía por segundo en cada uno de los tres elementos y en conjunto?
- Suponga ahora que tanto la bomba de calor como la máquina tienen una eficiencia del 50% respecto a las reversibles. ¿Cuáles son en ese caso las respuestas a las preguntas de los apartados 2, 3 y 4?
2 Resistencia térmica
El flujo de calor a través de un sólido cumple la ley de Fourier
siendo R la resistencia térmica. Despejando
3 Bomba de calor
La bomba de calor se encarga de devolver al interior todo el calor que escapa por la paredes, mantendiendo constante la temperatura de la habitación
