Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,7 aporta 12 kW de calor a una casa. Halla la potencia eléctrica Ẇ que consume.

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,2 aporta 13 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇_L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 700 °C y un foco frío a 15 °C. Absorbe 1600 kJ de calor. Halla el trabajo máximo W_max que podría producir.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 900 °C y cede calor al ambiente a 10 °C. Su rendimiento térmico real es del 42 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Una máquina térmica toma 1000 kJ de calor de un foco a 400 °C, produce 370 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 40 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada S_gen por ciclo.

Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 550 °C y cede calor a un foco intermedio a la temperatura T_m. La máquina B toma todo ese calor y cede calor a un foco a 30 °C. Ambas máquinas producen el mismo trabajo. Halla T_m en °C.