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PROBLEMA RESUELTO DE TERMODINÁMICA | UNA PIZZA EN EL FRIGORÍFICO

He comprado una pizza y la he metido en un frigorífico para pizzas.

Enunciado del problema

En las instrucciones del paquete de la pizza pone bien clarito que hay que mantenerla a una temperatura de -3ºC.
En régimen estacionario, el refrigerador mantiene el compartimento congelador a -3ºC tomando calor de la pizza a una razón de 1000 kJ/h.
Si el entorno del refrigerador está a 23ºC, determine la mínima potencia teórica necesaria para que funcione.

Resolución paso a paso

Situación idealizada en un esquema visual:
maquina-frigorifica
Recordemos de nuestros antiguos tiempos que ya hemos estudiado las máquinas térmicas.
Consideramos que:

Ok.
Perfecto.
Si se nos pide una potencia mínima para que eso funcione, lo que estamos buscando es la potencia asociada al ciclo de refrigeración de mayor eficiencia energética.
eficiencia-energetica-ejercicio
Y el ciclo de refrigeración de mayor eficiencia energética es el de Carnot, en este caso entre las temperaturas de (-3ºC) y (+23ºC), o lo que es lo mismo (270 ºK) y (296 ºK) respectivamente.
Recordar: Ciclo de Carnot.
carnot-eficiencia
Es decir, que la mínima potencia requerida para que se produzca la situación exigida en las condiciones dadas, sería:
potencia-fisica-universidad-bachillerato
O lo que es lo mismo:

26,8 W

Espera, ¿cómo has convertido las unidades?

Revisa esto:
Ver: Convertir unidades con factores de conversión.

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