1- Un ciclo de refrigeración absorbe calor a -12.2*C y lo cede a 43.3*C. Calcular: a) COP b) El ciclo absorbe 214.4 Cal/min a temperatura de -12.2*C. ¿Cuál es el trabajo necesario en Cal/min?. c) Si la bomba térmica de Carnot funciona entre las mismas temperaturas que el ciclo de refrigeración ¿Cuál es el factor de funcionamiento o COP BC? d) Cuantas Cal/min proporciona la bomba de calor a 43.3*C si absorbe 214.4 Cal/min a -12.2*C. T2 Q2 W Q1 T1 𝑄1 𝑇1 260.8∗𝐾 = = = 𝑊 𝑇2−𝑇1 316.3∗𝐾−260.8∗𝐾 𝑄1 214.4𝐶𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 = = 45.7 Cal/min 𝐶𝑂𝑃 4.69 a) COP R = b) W = 4.69 c) COP BC = COP R + 1 = 5.69 d) W COP BC = 𝑄2 𝑊 𝑄2 = 𝑄2−𝑄1 Q2 = COP BC(Q2-Q1) Q2 = COP BC*Q2 – COPBC*Q1 Q2 – COP BC*Q2 = - COP BC*Q1 Q2(1 – COP BC) = - COP BC*Q1 𝐶𝑂𝑃 𝐵𝐶∗𝑄1 1−𝐶𝑂𝑃𝐵𝐶 Q2 = - =- 5.69∗214.4𝐶𝑎𝑙/𝑚𝑖𝑛 1−5.69 = 260.11 Cal/min. 3- Demuestre la siguiente formula COP BC = COP R + 1 NOTA: NO CONSIDERA LOS VALORES DE LAS TEMPERATURAS Q2 Q1 COP = 𝑄1 𝑊 = 𝑄1 𝑊 𝑄1 = 𝑄2−𝑄1 𝑄1 𝑄2−𝑄1 𝑄1∗(𝑄2−𝑄1) = 𝑊∗𝑄1 (𝑄2−𝑄1) 𝑊 COP = 1 = 1 Ecu.1 𝑄1 𝑊 𝑄1 W = 𝐶𝑂𝑃 Ecu.2 Sustituyendo Ecu 2 en Ecu 1 𝐶𝑂𝑃∗(𝑄2−𝑄1) 𝑄1 COP = 𝟏 𝑸𝟐−𝑸𝟏 𝑸𝟏 =1 𝟏 = 𝑸𝟐 𝑸𝟏 −𝟏 NOTA: NO CONSIDERAR LOS DATOS 𝑪𝑶𝑷 𝑩𝑪 𝑸𝟐/𝑾 = 𝑪𝑶𝑷 𝑹 𝑸𝟏/𝑾 = 𝑸𝟐 𝑸𝟏 𝟏 COP = = 𝑸𝟐 𝑸𝟏 𝑸𝟐 𝑸𝟏 −𝟏 𝟏 – 1 = 𝑪𝑶𝑷 𝑪𝑶𝑷 𝑩𝑪 𝑪𝑶𝑷 𝑹 𝟏 1 = 𝑪𝑶𝑷 𝑹 𝑪𝑶𝑷 𝑩𝑪 𝟏 = 𝑪𝑶𝑷 𝑹 𝑪𝑶𝑷 𝑹 +1 𝑪𝑶𝑷 𝑩𝑪 𝐂𝐎𝐏 𝐑 + 𝟏 = 𝑪𝑶𝑷 𝑹 𝑪𝑶𝑷 𝑹 COP BC = COP R + 1 2- Un refrigerador de Carnot mantiene alimentos en un área de refrigeración a 5* expulsando calor hacia la atmosfera a 400*K. por otra parte se desea mantener algunos alimentos congelados a -19*C con la misma temperatura del sumidero para la unidad de alimentos congelados con respecto a la unidad de refrigeración, si la cantidad de calor absorbido es la misma. Emplea la fórmula del COP para cada refrigerador. 3- Emplrea
